Brevet FR2530770A1 — publié le 19840127

L'invention a trait à un soufflet à plis à une seule paroi en matériau métallique, destiné à absorber des mouve- ments axiaux, latéraux et/ou angulaires. A l'heure actuelle, on fabrique des soufflets à plis à partir d'un tube métallique cylindrique sur lequel on engendre le profil ondulé voulu par refoulement radial vers l'intérieur ou vers l'extérieur On lamine alors les ondu- lations au moyen par exemple de galets appuyés de l'extérieur et/ou de l'intérieur qui forment par sections ou en continu le profil désiré. Comme l'étirement que subit le matériau pendant le formage n'est pas constant, la paroi a des épaisseurs différentes le long du profil ondulé Ces différences d'épaisseur de la paroi sont inhérentes au procédé utilisé et entraînent, selon le procédé de fabrication utilisée des amincissements plus ou moins prononcés de la paroi sur les crêtes, les fonds et/ou les flancs des ondulations Selon l'endroit o s'exerce lors de l'utilisation du soufflet l'effort maximum, cet affaiblissement de l'épaisseur de paroi peut réduire la charge admissible et la durée de vie. L'inconvénient majeur consiste cependant dans le fait que sur les soufflets à plis connus, il n'est pas possible d'adapter les variations de l'épaisseur de paroi aux con- traintes subies par la matière dans une ondulation du soufflet. La présente invention a donc pour but de réaliser un soufflet à plis à paroi unique, sur lequel la répartition d'épaisseur de la paroi le long du profil ondulé peut être choisie librement et en particulier être adaptée de façon optimale aux contraintes subies par la matière dans une ondulation. Ce but est atteint selon l'invention du fait que le soufflet est coulé. L'invention repose sur le fait surprenant qu'abandonnant complètement le mode de fabrication par refoulement radial, versl'intérieur ou vers l'extérieur, en usage depuis 80 ans environ, il est également possible de fabriquer des souf- flets par coulée, malgré la faible épaisseur de leur paroi. Ce procédé permet de réaliser, avec une bonne précision des formes des soufflets à plis dont la paroi a 2 à 3 mm d'épaisseur avec toute liberté de donner à l'épaisseur de la paroi des variations locales le long du profil ondulé. En d'autres termes, la coulée permet pratiquement sans aucune restriction de donner aux ondulations une géométries optimale des points de vue technique et économique De plus, ce procédé présente l'avantage de permettre la fabrication de profils ondulés nettement plus profonds que jusqu'alors, étant donné qu'il n'est pas nécessaire de déformer le matériau Finalement, et sans frais supplémentaires, on pourra réaliser également des formes d'ondulations asymé- triques, en particulier celles en contre-dépouille. Rationnellement, l'épaisseur de la paroi varie en fonction prédéterminée des sollicitations locales subies par la matière dans l'ondulation du soufflet Elle est plus parti- culièrement répartie de façon que la tension dans la matière soit à peu près la même tout le long du profil ondulé. Dans des zones d'ondulation sollicitées surtout en pression, il est recommandable d'épaissir localement la paroi, alors que dans des zones d'ondulation surtout sollicitées à l'allongement, on amincit localement la paroi. Les deux mesures peuvent être combinées dans le but de com- penser l'état non homogène de tension et d'allongement dans l'ondulation du soufflet, pour le ramener à un niveau plus faible, c'est-à-dire d'uniformiser l'allure de tension et d'allongement. Une conformation particulièrement favorable est carac- térisée par le fait que les ondulations du soufflet présen- tent des épaississements de paroi tant sur leurs sommets que sur les flancs En effet, des recherches ont montré que des tensions méridiennes élevées apparaissent non seulement dans 2530770- les sommets internes et externes, mais également à peu près au milieu du flanc, surtout lorsque le soufflet est solli- cité par pression. En tant que matériaux, on peut avant tout utiliser pour le soufflet coulé, de la fonte austénitique, de la fonte de métal léger, de la fonte d'acier et le bronze. D'autres particularités et avantages découlent de la description qui suit de différents exemples de réalisation. Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, les figures 1 à 17 représentent chacune une forme d'ondula- tion différente en section transversale (par rapport au soufflet à plisil s'agit de coupes axiales). La figure 1 représente des épaississements locaux sur les sommets intérieurs et extérieurs ainsi que sur la partie médiane du flanc On peut ainsi égaliser de façon optimale les tensions méridiennes quiapparaissent dans-des soufflets sollicités en pression, de façon à uniformiser et ramener à un niveau plus bas l'état non homogène de tension et d'allongement. Sur les figures 2 et 3 on a représenté des allures cor- respondantes de l'épaisseur de paroi avec tension méridienne réduite, et respectivement, pour des pressions assez élevées sur des soufflets à membrane ou à tore. Dans les soufflets de grand diamètre, ce sont les ten- sions du pourtour qui limitent la pression admissible. Jusqu'à présent il était nécessaire d'installer des bagues de renforcement séparées dans les creux des ondulations En incorporant les bagues de renforcement dans la paroi du souf- flet selon les figures 4 à 10, les frais additionnels de fabrication et de mise en place des bagues de renforcement sont évités De tels soufflets convenant pour des forces de pourtour élevées peuvent donc être réalisés à bien meil- leur marché. Le profil d'ondulation de la figure 7 est de plus appro- prié à des sollicitations de mouvement élevées, étant donné que les sommets ont des parois plus minces que les flancs. Une allure des épaisseurs de paroi pour des soufflets à tore qui correspond à celle de la figure 7 est représentée sur la figure il et pour des soufflets à membrane sur la figure 2. Si une grande résistance à la pression est éxigée en même temps qu'une grande mobilité, un profil ondulé sans points d'inflexion et avec une longueur d'arc méridien la plus grande possible est avantageux Un tel profil est re- présenté sur les figures 12 et 13 Des formes de profil correspondantes se trouvent sur la figure 2 pour des souf- flets à membrane et sur la figure 14 à 17 pour des soufflets à tore. REVENDICATIONS 1 Soufflet à plis à une paroi en matériau métallique destiné à absorber des déplacements axiaux, latéraux et/ou angulaires, caractérisé en ce que le soufflet est coulé. 2 Soufflet selon la revendication 1 à épaisseur de pa- roi différente dans les régions des sommets et des flancs, caractérisé en ce que l'épaisseur de paroi varie en fonction des sollicitations locales subies par la matière dans l'ondulation du soufflet. 3 Soufflet selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'épaisseur de paroi est modifiée dans le sens d'une ten- sion maximale uniforme sur l'ondulation du soufflet. 4 Ondulation de soufflet selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la paroi est épaissie dans les zones de l'ondulation Iqui sont sollicitées de façon prépondérante à la pression. Soufflet selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la paroi est amincie dans les zones de l'ondulation qui sont sollicitées de façon prépondérante à l'allongement. 6 Soufflet selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les ondulations du soufflet présentent tant sur les sommets que sur les flancs des épaississements de la paroi. 7 Soufflet selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est constitué par de la fonte austé- nitique, de la fonte de métaux légers, de la fonte d'acier ou de fonte de bronze.