Brevet FR2446436A1 — publié le 19800808

L'invention concerne un dispositif de protection contre le déplacement axial d'organes de raccordement d'un manchon engagé sur l'extrémité de tubes en fonte ou de tubes ductiles, comportant un anneau de serrage qui entoure l'extrémité du tube et qui est divisé en au moins deux segments annulaires présentant chacun deux pattes de fixation à leurs extrémités et serrés ensemble à l'endroit de ces pattes de fixation par des vis, ainsi que des éléments de retenue reliés aux segments annulaires de serrage et s'accrochant à une partie du manchon ; le rayon de courbure de l'intérieur de l'anneau de serrage formé étant plus grand, lorsque le dispositif n'est pas serré , que le rayon de courbure de l'extérieur de l'extrémité des tubes, dans le cas où le diamètre extérieur des tubes présente la dimension maximale permise dans le cadre des tolérances admises, l'intérieur de l'anneau de serrage se composant, en direction circonférentielle, de plusieurs surfaces de compression en forme de secteurs dents qui coopèrent avec la surface de l'extrémité des tubes. Pour augmenter l'effet de serrage d'un dispositif contre le déplacement axial et le frottement entre les segments d'anneau de serrage et l'extrémité des tubes, il est connu et habituel de prévoir, du côté intérieur des segments d'anneau, plusieurs rangées de dents placées côte à côte dans la direction axiale du dispositif et s'étendant sur la circonférence des segments d'anneau de serrage.Toutefois, ces rangées de dents sont contraires au but qui est de permettre aux segments d'anneau de serrage de se déformer par flexion lorsqu'on les serre ensemble de façon telle que lorsqu'il existe des tolérances entre un diamètre extérieur minimal et un diamètre maximal du tube à l'extrémité de ceux-ci ou lorsque la forme extérieure de l'extrémité des tubes s'écarte d'une section exactement circulaire, les segments d'anneau ne soient pas poussés uniquement ou principalement par leur sommet contre la surface de l'extrémité du tube, mais s'appliquent aussi complètement et aussi uniformément que possible, par leurs surfaces circonférentielles intérieures,contre la surface de l'extrémité des tubes. Le dispositif défini plus haut, connu par le DE-OS 2 638 586, vise à rer'#Q1er à cet inconvénient.Dans ce dispositif, les segments d'anneau de serrage présentent intérieurement des creux en forme de gorges répartis à leur circonférence, s'étendant dans la direction axiale et qui, d'une part, constituent des points de flexion préférentiels pour les segments d'anneau de serrage et, d'autre part, subdivisent le côté intérieur des anneaux de serrage en plusieurs surfaces de compression en forme de secteur coopérant avec la surface de l'extrémité des tubes et interrompent en plusieurs points les dentures disposées du côté intérieur à l'anneau de serrage. Ces creux ou interruptions présentent dans la direction circonférentielle des segments d'anneau de serrage une largeur prononcée de sorte que les extrémités des parties dentées d'une surface de compression sont notablement espacées des extrémités des parties dentées des surfaces de compression voisines.Il est vrai qu'en vertu de cet espacement entre les extrémités des parties dentées qui sont alignées dans la direction circonférentielle des segments d'anneau de serrage, les segments se courbent de façon voulue aux points de flexion préférentiels et les variations de diamètre de l'extrémité des tubes s'adaptent, entre des limites de tolérances existantes ou des ovalisations existantes, à la forme de la surface de l'extrémité des tubes. L'interruption des aentures situées à la circonférence intérieure de l'anneau de serrage, résultant des creux larges, diminue toutefois la surface totale de compression des segments d'anneau de serrage, surface qui est garnie ou peut être garnie de dents et, dans la région de ces creux, aucune action de serrage ni aucune force de retenue ne peuvent être transmises à l'extrémité des tubes. C'est pourquoi l'invention a pour obJet de créer un dispositif contre le déplacement axial qui tire parti encore rlus efficacement de la force de serrage des vis et qui assure un effet de serrage et une force de retenue encore supérieure. La réalisation selon l'invention est en premier lieu caractérisée par le fait que les surfaces de compression présentent un grand nombre de nervures dentées ayant un profil en dents de scie incliné à l'oppose du sens de traction pouvant s'exercer sur le raccord de tubes et en ce que les nervures dentées de chacune des surfaces de compression arrivent; par leurs extrémités, jusqu'aux extrémités des nervures dentées des surfaces de compression voisines et sont décalées par rapport à ces nervures dans la direction axiale, de préférence d'un demi-pas de denture.Grâce à cela, d'une part, tout l'intérieur de l'anneau de serrage est. garni de dents et,donc, la surface circonférentielle dentée qui s'applique à la surface de l'extrémité des tubes, dans le dispositif con nu. comportant un anneau de serrage de même grandeur, est augmentée dans une mesure égale à la partie de la surface circonférentielle qui, dans le dispositif connu, est occupée par le grand nombre de creux en forme de gorges ou de dépressions qui forment un espacement circonférentiel entre les surfaces de compression dentées. I?'autre.?art, étant donné que les extrémités des nervures dentées ne butent pas l'une contre l'autre mais qu'en vertu de la disposition décalée l'extrémité d'une nervure dentée d'une surface de compression est toujours placée devant l'entre dent délimité entre deux nervures dentées d'une surface de compression voisine, les segments d'anneau de serrage peuvent tout de même se courber d'une mesure plus grande, de fagon voulue, aux points de la circonférence qui se trouvent dans la région de l'interruption créée seulement par la disposition décalée des nervures dentées, lorsqu'on serre les vis de serrage et,par suite, les segments peuvent s'adapter complètement et uniformément à la forme en section de l'extrémité des tubes. Il est apparu priricipaler ment que la disposition décalée des nervures dentées d'une surface de compression par rapport aux nervures dentées des surfaces de compression voisines est beaucoup plus avantageuse et plus efficace en ce qui concerne l'action des forces et la transmission des forces des pointes de dent qui pénètrent dans la matière de l'extrémité des tubes, que la disposition alignée circonférentiellertient des parties dentées dans le dispositif connu et grâce aussi à la forme en dents de scie des nervures dentées, inclinée à l'opposé du sens de traction exercé, il en résulte une très grande action de serrage et une très grande force de retenue du dispositif empêchant le déplacement axial.Des mesures de comparaison effectuées sur des dispositifs destinées à la m#me largeur nominale de tubes ont montré que le dispositif selon l'invention présente un frottement, une action de serrage et une force de retenue notablement plus grands que le dispositif connu. Entant donné que l'intérieur de l'anneau de serrage n'est pas subdivisé comme dans le dispositif aonnu par des creux qui créent de larges lacunes ou interruptions de denture mais qu'il est subdivisé, sans ses parties de surfaces circonférentielles non dentées, en surfaces de compression ou zones de dents en forme de secteur, on peut, sans rien perdre de la surface totale dentée, assurer la subdivision en un plus grand nombre de surfaces de compression ou zones de dents que dans le dispositif connu, ce qui améliore la possibilité d'adaptation des sgments d'anneau de serrage à des ovalisations ou à des variations de diamètre de l'extrémité des tubes. Cela permets à nouveau, d'augmenter au sein de chacune des surfaces de compression en forme de secteur le nombre des nervures dentées qui ont en principe pour effet d'augmenter la rigidité à la flexion des segments d'anneau de serrage, et,ainsi, d1aug- menter encore l'adhérence du dispositif. Dans le cas de segments d'anneau de serrage présentant dans leurs pattes de fixation plusieurs trous de vis placés côte à côte, selon un mode d'exécution avantageux de l'invention, l'une des pattes de fixation de chaque segment d'anneau de serrage,ou toutes les deux, présente une entaille située entre deux trous de vis et s'étendant sur une partie de la circonférence du segment, ce qui fait que la force de serrage de chaque vis est transmise avec un plein effet aux surfaces de compression dentées et que, précisément dans ce le cas de segments larges destinés à de grandes largeurs nominales de tube, on obtient une nouvelle augmentation appréciable de l'action de serrage. Un exemple d'exécution du dispositif selon l'invention est représenté à titre d'exemple non limitatif par le dessin annexé. La fig. 1 est une élévation montrant l'intérieur d'une des deux moitiés d'un anneau de serrage. La fig. 2 est une coupe suintant la ligne Il-Il de la fig. 1. La fig. 3 est une élévation analogue à la fig. 1. La moitié du dispositif, représentée à la fig. 1, se compose d'un segment d'anneau de serrage 1 prévu pour entourer l'extrémité de tubes et d'un élément de retenue 2 en forme de griffe de retenue, destiné à être accroché à une partie d'un manchon. A ses extrémités, le segment d'anneau de retenue 1 présente deux pattes de fixation 3 par lesquelles le segment peut être serré, par vissage, contre un deuxième segment similaire. Ces pattes de fixation 3 servent en même temps à relier le segment d'anneau de serrage 1 à l'élément de retenue 2. L'intérieur du segment d'anneau de serrage 1,vu en direction circonférentielle, se compose de plusieurs surfaces de compression dentées en forme de secteur, coopérant avec la surface des tubes non représentée.Chaque surface de compression comporte un grand nombre de nervures dentées 4 formées tout autour du segment 1 et présentant un profil en dents de scie incliné à l'opposé du sens de traction pouvant s'exercer sur le raccord des tubes, comme le montre la fig. 2. Les nervures dentées 4 de chacune des surfaces de compression s'étendent, par leurs extrémités, jusqu'aux extrémités des nervures dentées 4 des surfaces de compression voisines et sont décalées d'un demi-pas de denture dans la direction axiale du dispositif par rapport aux nervures dentées 4 des surfaces de compression voisines, de sorte que les deux extrémités de chaque nervure dentée 4 se trouvent devant un entredent délimité par deux nervures dentées 4 d'une surface de compression voisine.Grâce à cette disposition décalée des nervures dentées, qui d'au tre part présentent un espacement périphérique entre leurs extrémités, on obtient une subdivision de l'intérieur du segment d'anneau de serrage en plusieurs surfaces de compression en forme de secteur et, de façon correspondante, la subdivision du segment d'anneau de serrage en tronçons de circonférence dont le nombre correspond à celui des surfaces dentées.Etant donné que les nervures dentées 4 des différentes surfaces de compression qui se rejoignent par leurs extrémités ne sont pas alignées dans la direction circonférentielle du segment d'anneau de serrage mais décalées entre elles dans la direction axiale du dispositif, le segment d'anneau de serrage peut se courber, aux points de la circonférence qui se trouvent dans la région de l'interruption créée entre les extrémités des nervures dentées par la disposition décalée des dents, de telle sorte qu'il peut s'adapter à des ovalisationsou à des variations de diamètre de l'extrémité des tubes et que, par exemple, lorsque le plus petit diamètre extérieur des tubes entre dans les tolérances, le segment n'est pas seulement poussé par son sommet contre l'extre- mité des tubes mais s'applique aussi complètement et aussi uniformément que possible, par ses différentes surfaces de compression dentées ou ses différents tronçons de circonférence, contre la surface de l'extrémité des tubes. A cet effet, le rayon de courbure de l'intérieur du segment d'anneau de serrage est alors plus grand, lorsque le dispositif n'est pas serré, que le rayon de courbure pré- santé par l'extérieur d'une extrémité de tube dont le diamètre extérieur présente la dimension maximale admise dans le cadre des tolérances. Un dispositif en deux parties, conçu- selon l'invention, destiné à une extrémité de tube ayant par exemple un diamètre extérieur de 125 mm, peut, à la différence du dispositif antérieur. connu divisé en deux moitiés et de même grandeur dans lequel des creux en forme de gorges ou d'enfoncements sont prévus à l'intérieur de l'anneau de serrage pour subdiviser celui-ci en plusieurs surfaces de compression et former des interruptions constituant des points de flexion préférentielle entre les nervures dentées alignées des différentes surfaces de compression, présenter par exemple à l'intérieur de chaque segment d'anneau de serrage douze surfaces de compression dentées, contre six seulement dans le dispositif connu et présenter par exemple, sur chaque surface de compression, douze nervures dentées contre seulement neuf dans le dispositif connu.Dans le dispositif selon l'invention, au lieu de la forme rectiligne des nervures dentées, habituelle et simple du point de vue fonderie, on peut aussi prévoir en direction circonférentielle des nervures dentées de forme ondulée qui permettent d'augmenter encore l'adhérence avec la surface de l'extrémité des tubes. Etant donné que l'action de serrage du dispositif dépend aussi de la largeur des segments d'anneau de serrage, il est arantageux, dans le cas d'anneaux de serrage plus larges, de serrer l'une contre autre les pattes de fixation, selon l'exemple d'exécution représenté, au moyen de deux ou éventuellement plusieurs vis placées côte à côte. Selon un autre mode d'exécution de l'invention, au moins une des deux pattes de fixation 3 de chaque segment d'anneau de serrage 1 peut présenter une entaille 5 située entre deux trous de vis et qui, en partant du bord extérieur de la patte de fixation,s'étend dans la direction circonférentielle du segment d'anneau de serrage sur la largeur de la patte de fixation et sur une partie de la circonférence du segment. L'avantage ainsi obtenu est que toute la force de serrage de chaque vis est conservée et qu'elle est transmise avec un plein effet aux surfaces de compression dentées du segment d'anneau de serrage. Ainsi en particulier dans le cas d'anneaux de serrage larges destinés à-de grands diamètres de tube, on obtient une nouvelle augmentation appréciable de la force de serrage des segments contre l'extrémité des tubes et une augmentation notable de la force de retenue du dispositif. Pour maintenir toute la force de serrage des vis et obtenir ainsi une augmentation de la force de retenue, l'entaille prévue dans les pattes de fixation et dans une partie de la circonférence du segment d'anneau de serrage, dans chaque zone comprise entre deux trous de vis situés côte à côte, est également avantageuse dans des dispositifs présentant une autre disposition et une autre constitution des nervures dentées à l'intérieur du segment d'anneau de serrage et dans lesquels on visse les segments ensemble au moyen de plus d'une vis, par deux pattes de fixation, le serrage d'une vis ayant pour effet de décharger la vis voisine qui perd ainsi une-partie de sa force de serrage. REVi ICADIONS 1 - Dispositif de protection contre le déplacement axial d'organes de raccordement d'un manchon engagé sur l'extrémité de tubes en fonte ou de tubes ductiles comportant un anneau de serrage qui entoure l'extrémité du tube et qui est divisé en au moins deux segments annu iaires présentant chacun deux pattes de fixation à leurs extrémités et serrés ensemble à l'endroit de ces pattes de fixation par des vis, ainsi que des éléments de retenue reliés aux segments annulaires de serrage et s'accrochant à une partie du manchon ; le rayon de courbure de l'intérieur de l'anneau de serrage formé étant plus grand, lorsque le dispositif n'est pas serré , que le rayon de courbure de l'extérieur de l'extrémité des tubes, dans le cas où le diamètre extérieur des tubes présente la dimension maximale permise dans le cadre des tolérances admises, l'intérieur de l'anneau de serrage se composant, en direction circonférentielle, de plusieurs surfaces de compression en forme de secteurs dentés, qui coopèrent avec la surface de l'extrémité des tubes, protection caractérisée par le fait que les surfaces de compression présentent un grand nombre de nervures dentées (4) ayant un profil an dents de scie incliné à l'opposé du sens de traction pouvant s'exercer sur le raccord de tubes et en ce que les nervures dentées de chacune des surfaces de compression arrivent, par leurs extrémités, jusqu'aux extrémités des nervures dentées des surfaces de compression voisines et sont décalées par rapport à ces nervures dans la direction axiale, de préférence d'un demi-pas de denture. 2 - Protection selon la revendication 1, caractérisée par le fait que l'une des pattes de fixation (3) de chaque segment d'anneau de serrage (1), ou toutes les deux présente une entaille située entre deux trous de vis et s'étendant sur une partie#de la circonférence du segment.