Brevet FR2499669A1 — publié le 19820813

L'invention concerne un collier de tuyau, et plus particulièrement un collier destiné à relièr et serrer un tuyau de matière plastique ou de caoutchouc sur l'extrémité d'un tube métallique. Il est en général connu de fabriquer un collier de tuyau par pliage d'une pièce de tôle ou de fil métallique suivant une forme annulaire afin qu'elle entoure le tuyau. Le collier de tuyau doit de préférence conserver constamment sa forme annulaire suivant un cercle parfait et il doit appliquer une pression uniforme et égale sur toute la surface annulaire du tuyau, même si ce collier est appliqué sur des tuyaux pouvant avoir des diamètres extérieurs relativement différents. Cependant, il est rare de trouver des colliers de tuyau satisfaisant les critères indiqués ci-dessus. Dans le cas où un tel collier classique répond à ces critères, il présente de graves défauts par ailleurs. Par conséquent, dans l'ensemble, ces colliers ne peuvent donner satisfaction. Par exemple, le brevet japonais NO 51-3923 et le modèle d'utilité japonais NO 52-5308 décrivent un collier de tuyau formé par cintrage d'une bande métallique élastique en une forme cylindrique ou annulaire de manière que ses deux extrémités se chevauchent, chaque extrémité comportant une partie qui peut être prise entre les doigts et qui fait saillie vers l'extérieur. En outre, pour équilibrer l'action due à l'élasticité de la bande métallique cylindrique, une ou plusieurs ouvertures triangulaires ou allongées sont ménagées dans les deux côtés de cette bande cylindrique. Cependant, ce collier de tuyau a pour inconvénients d'être de fabrication coûteuse, car les ouvertures réduisent la force initiale résultant de l'élasticité de la bande, de sorte qu'il faut utiliser une bande métallique plus large et plus épaisse pour accroitre cette force. En outre, le modèle d'utilité japonais NO 53-19 458 décrit un collier de tuyau comprenant une bande métallique cintrée suivant une forme annulaire et du centre de laquelle font saillie symétriquement, dans la direction circulaire, une ou plusieurs nervures dont la hauteur diminue proportionnellement à l'éloignement du centre. Cependant, ces nervures peuvent être formées par étirement à force de la tôle, ce qui risque de faire apparaître des fissures dans la périphérie de la tôle. Par conséquent, ce collier de tuyau ne peut donner satisfaction. On a à présent découvert qu'un collier de tuyau peut conserver constamment une forme à peu près parfaitement circulaire uniquement si l'on augmente l'épaisseur ou la largeur de la partie médiane de la bande de métal. L'invention repose sur cette constatation. L'invention concerne la fabrication d'un collier de tuyau, cette fabrication étant basée sur l'idée que la pression exercée par le collier doit être équilibrée dans la direction annulaire du ruban ou de la bande de métal, par un accroissement de l'épaisseur ou de la largeur de cette bande. L'invention concerne donc un collier de tuyau qui comprend une bande élastique ou une tôle dont l'épaisseur ou la largeur est rendue maximale au milieu de la direction longitudinale et diminue symétriquement de part et d'autre de ce milieu et progressivement vers les extrémités de la bande, proportionnellement à l'écartement du milieu, la bande est enfin cintrée suivant une forme annulaire, dans la direction de la diminution de l'épaisseur ou de la largeur, une zone de chacune des parties chevauchantes étant en outre pliée vers l'extérieur pour pouvoir être prise à la main. L'invention sera décrite plus en détail en regard du dessin annexé à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lequel la figure 1 est une vue en perspective d'une première forme de réalisation du collier de tuyau selon l'invention ; la figure 2 est une vue en perspective d'une bande de métal telle qu'elle se présente lorsque le collier de tuyau de la figure 1 est développé ; la figure 3 est une vue en perspective d'une seconde forme de réalisation du collier de tuyau selon l'invention ; et la figure 4 est une vue en perspective d'une bande de métal telle qu'elle se présente lorsque le collier de tuyau de la figure 3 est développé. La figure 1 représente une première forme de réalisation du collier de tuyau selon l'invention comprenant une bande métallique dont seul le tronçon médian présente une variation d'épaisseur. La figure 2 montre la forme de cette variation d'épaisseur. Comme représenté sur les figures 1 et 2, le collier de tuyau selon l'invention présente un centre longitudinal 1, dans la direction du cintrage de la bande métallique, et il comporte un organe intérieur 3 d'une partie de chevauchement de la bande métallique, des organes extérieurs 4 de la partie de chevauchement de la bande, une partie 5 formée à l'extrémité de l'organe intérieur 3 et pouvant être prise à la main, et des parties 6 formées aux extrémités des organes extérieurs 4 et pouvant être également prises à la main. Comme montré sur les figures 1 et 2, la bande métallique présente une largeur constante sur toute sa longueur, sauf à l'emplacement des parties se chevauchant, c'est-à-dire l'organe intérieur 3 et les organes extérieurs 4. Cependant, l'épaisseur de cette bande varie le long du tronçon médian, dans la direction du cintrage de la bande. Cette forme de variation de l'épaisseur est telle que l'épaisseur est à sa valeur maximale T au milieu ou centre 1 et qu'elle diminue progressivement vers les tronçons extrêmes, de part et d'autre du centre. Cette diminution est symétrique de part et d'autre du centre. La diminution d'épaisseur du métal devrait se poursuivre vers les deux extrémités mais, en pratique, elle s'arrête aux parties extrêmes de la bande desquelles font saillie l'organe intérieur 3 et les organes extérieurs 4, respectivement. Dans ce cas, l'organe intérieur 3 et les organes extérieurs 4 présentent une épaisseur uniforme t vers les extrémités de la bande métallique. La bande métallique montrée sur la figure 2 est cintrée suivant une forme à peu près annulaire, comme représenté sur la figure 1, de manière que le centre 1 constitue la partie inférieure des deux côtés de laquelle partent des arcs de cercle qui reposent sur cette partie inférieure, l'organe intérieur 3 étant placé entre les organes extérieurs 4 pour former la partie de chevauchement et ces organes coopérant pour compléter la forme- annulaire. En particulier, l'organe intérieur 3 est obtenu par découpage des deux côtés de la bande métallique afin qu'il ne reste qu'une partie dont la largeur est égale à la moitié de celle de la bande métallique et qui fait saillie longitudinalement de la zone médiane de cette dernière, alors que les organes extérieurs 4 sont obtenus par# découpage de la zone médiane dans la direction longitudinale de la bande métallique afin qu'il ne subsiste que deux organes ayant chacun une largeur égale au -quart' de celle de la bande métallique et faisant saillie longitudinalement, sur chaque côté de cette bande. L'organe intérieur 3 est placé entre les organes extérieurs 4, comme montré sur la figure 1.Les parties avant des organes intérieur et extérieurs sont pliées vers l'extérieur pour constituer les parties 5 et 6, respectivement, pouvant être prises avec la main ou avec les doigts. L'article obtenu constitue le collier de tuyau montré sur la figure 1. Comme mentionné précédemment, le collier de tuyau selon l'invention exige que la bande métallique soit cintrée suivant une forme cylindrique ou annulaire de manière à comporter des parties chevauchantes dont certains tronçons sont en outre pliés vers l'extérieur pour former lesdites parties pouvant être prises à la main. Les parties chevauchantes s'étendent sur des arcs formant un angle au centre compris entre environ 50 et 800. Les parties chevauchantes comprennent un organe intérieur et des organes extérieurs, l'organe intérieur étant-placé entre les organes extérieurs. On fait varier l'épaisseur de la bande métallique afin que cette épaisseur ait de préférence sa valeur maximale T au centre 1 et sa valeur t aux tronçons extrêmes. L'épaisseur T est normalement comprise entre 1,05 et 1,5 fois l'épaisseur t. il est apparu que la différence entre les épaisseurs T et t est très inférieure à la courbure obtenue lorsque la bande métallique est cintrée suivant une forme annulaire. En particulier, l'épaisseur T est comprise approximativement entre un dixième et un millième de la courbure. A titre d'exemple de l'invention, lorsqu'un tuyau de caoutchouc de diamètre nominal égal à 10 mm doit être serré, on utilise un collier de tuyau réalisé à partir d'une bande métallique telle que celle montrée sur la figure 2. En particulier, la longueur totale de cette bande métallique est de 50 mm ; sa largeur est de 8 mm ; son épaisseur maximale T est de 0,7 mm au centre et elle diminue progressivement sur une longueur de 4,65 mm à partir du centre 1 jusqu'aux tronçons extrêmes qui présentent une épaisseur de 0,63 mm. Cette épaisseur uniforme de 0,63 mm est prolongée jusqu'aux extrémités de l'organe intérieur et des organes extérieurs réalisés dans les tronçons extrêmes de la partie d'épaisseur uniforme. La bande métallique est ensuite cintrée suivant une forme cylindrique de 10 mm de diamètre de manière que l'organe intérieur soit placé entre les organes extérieurs.La partie avant de chacun des organes intérieur et extérieurs est pliée vers l'extérieur pour former une partie pouvant être prise avec les doigts. Lorsque le collier de tuyau est posé sur le tuyau de caoutchouc, on observe qu'il comprime ce tuyau uniformément et suffisamment pour assurer l'étanchéité aux gaz. Les figures 3 et 4 représentent une seconde forme de réalisation de l'invention. Dans cette forme de réalisation, l'épaisseur du collier de tuyau est maintenue à une valeur uniforme, mais la largeur de la bande métallique varie. Ces figures montrent donc le centre 1 de la bande métallique par rapport à la direction du cintrage, un organe intérieur 3 et des organes extérieurs 4, l'organe intérieur 3 comportant une partie 5 pouvant être prise à la main et les organes extérieurs 4 comportant des parties 6 pouvant être prises à la main. Lorsque le collier est assemblé, l'organe intérieur 3 est introduit entre les deux organes extérieurs 4 pour former une partie chevauchante. La largeur de la bande métallique atteint une valeur maximale W au milieu 1 et elle diminue en continu vers les deux extrémités desquelles partent l'organe intérieur 3 et les organes extérieurs 4.Les deux extrémités ont une largeur V. il est apparu que la largeur maximale W doit de préférence être comprise entre 1,2 et 1,4 fois la# largeur V. La différence entre les largeurs W et V est très inférieure à une courbure de la bande métallique cintrée suivant une forme annulaire, cette différence étant comprise entre environ un dixième et un centième de la courbure de la bande métallique annulaire. Selon l'invention, étant donné que la bande métallique a une épaisseur ou une largeur qui diminue progressivement du centre 1 vers les deux extrémités, elle possède une résistance maximale au centre 1 et cette résistance diminue progressivement vers les deux extrémités lorsque la bande métallique est cintrée. De plus, la bande métallique présente une épaiss#eur ou une largeur qui diminue symétriquement de part et d'autre du centre 1 et l'épaisseur ou la largeur diminue progressivement et proportionnellement à l'éloignement du centre 1, de sorte que la résistance à la déformation de la bande métallique est maximale au centre 1 et qu'elle diminue progressivement et proportionnellement à l'éloignement -du centre 1.Ainsi, le collier selon l'invention comprime un tuyau de caoutchouc ou de matière plastique uniformément, sous une force égale en tout point de l'anneau formé, même si le collier doit être placé sur des tuyaux de divers diamètres. En d'autres termes, lorsque le collier de tuyau classique, dont l'épaisseur est uniforme, est ouvert par l'application d'une pression sur les parties pouvant être prises à l'aide des doigts, il présente une courbure maximale au centre 1 et prend donc une forme ovale. Par contre, le collier de tuyau selon l'invention peut être réalisé de manière à exercer l'effort maximal au centre 1 et un effort qui diminue progressivement vers les autres parties, proportionnellement à l'éloignement du centre 1. Le collier peut donc toujours conserver la forme d'un cercle parfait, même lorsqu'il est ouvert à force sur une certaine distance. Le collier de tuyau selon l'invention peut donc comprimer un tuyau uniformément, sous une force égale en tous points, cette compression pouvant s'exercer sur des tuyaux de différents diamètres et s'opposant de manière sure aux fuites du gaz ou du liquide circulant dans le tuyau. En outre, selon l'invention, étant donné que la bande métallique peut être utilisée sans être perforée et sans que la pression qu'elle exerce soit affaiblie, le collier peut serrer le tuyau avec la plus grande efficacité en n 'utilisant qu'une faible quantité de métal. En particulier, le collier selon l'invention permet avantageusement d'économiser environ 20 % de métal par rapport au collier classique présentant des perforations. Le collier de tuyau selon l'invention peut donc être avantageusement utilisé pour le branchement de tuyaux de gaz, de tuyaux de carburant dans des automobiles, de tuyaux pour dispositifs à pression d'huile, de tuyaux pour dispositifs d'alimentation en eau, etc. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au collier de tuyau décrit et représenté sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Collier de tuyau comprenant une bande métallique élastique qui est cintrée suivant une forme annulaire, une première extrémité de la bande comportant un organe intérieur (3) qui comprend une partie (5) pouvant être prise avec les doigts et l'autre extrémité de la bande comportant deux organes extérieurs (4) qui comprennent chacun une partie (6) pouvant être prise avec les doigts, l'organe intérieur étant introduit entre les deux organes extérieurs de manière que ces organes se chevauchent dans l'anneau formé par la bande métallique, le collier étant caractérisé en ce que la bande métallique présente une résistance maximale aux efforts en son centre longitudinal (1), et une résistance aux efforts qui décroit progressivement vers les deux extrémités, à partir du centre, lorsque la-bande est mise sous la forme annulaire. 2. Collier de tuyau selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'épaisseur (T) de la bande de métal est maximale au centre longitudinal (1) et diminue symétriquement et progressivement de part et d'autre du centre, vers les deux extrémités de la bande, cette diminution étant proportionnelle à l'éloignement du centre. 3. Collier de tuyau selon la revendication I, caractérisé en ce que la largeur (W) de la bande métallique est maximale au centre longitudinal f1) et diminue symétriquement et progressivement de part et d'autre du centre, vers les deux extrémités, cette diminution étant proportionnelle à l'éloignement du centre.