Brevet FR2559220A1 — publié le 19850809

COLLIER DE SERRAGE A BANDE LARGE, MUNI D'UN SYSTEME PERFECTIONNE D'ETANCaEITE MARGINALE La présente invention se rapporte à un collier de serrage à bande large comprenant des pattes cintrées radia- lement vers l'extérieur aux extrémités de la bande, des mâchoires de serrage reliées à ces pattes et appliquées contre les surfaces desdites pattes qui sont tournées à l'opposé les unes des autres, ainsi qu'une vis de serrage traversant de part en part en leur centre les mâchoires de serrage et les pattes, et dont la force de serrage est transmise auxdites mâchoires. Des colliers à bandes larges sont utilisés en tant qu'éléments de liaison de tuyaux souples et colliers de serrage, par exemple pour la fixation de tuyaux souples en caoutchouc ou en matière plastique et de manchons en caoutchouc, et pour la liaison d'extrémités de tubes, ou bien encore en tant que garniture intercalaire d'un manchon en caoutchouc. Dans un collier à bande large connu du type précité, présentant seulement une vis de serrage au centre des pattes formées aux extrémités de la bande, il est à crain- dre que lesdites pattes fléchissent au cours du serrage dans leur région centrale affaiblie par le trou traver- sant destiné à la vis de serrage, et que la force de serrage appliquée aux zones marginales circonférentielles du collier soit moins grande que dans la zone périphérique centrale de ce collier. Il peut en résulter des défauts d'étanchéité lorsqu'on solidarise des extrémités de tubes, ou bien lorsqu'on relie des tuyaux souples à des raccords tubulaires. On connaît également des colliers à bandes larges dotés de deux vis de serrage. La fabrication et la manipu- lation de ces colliers sont cependant plus compliquées 255922 O à cause des deux vis de serrage. L'invention a pour objet de proposer un collier de serrage à bande large du type précité qui garantisse, moyennant une complexité moindre, une meilleure étanchéité dans les zones marginales de ce collier. Conformément à l'invention, cet objet est atteint par le fait que les régions centrales des mâchoires de serrage traversées par la vis de serrage présentent, sur leur face tournée vers la patte associée, une échan- crure radialement ininterrompue dont la largeur repré- sente au moins approximativement un tiers de la largeur de la bande; et par le fait que les mâchoires de serrage sont reliées aux pattes de part et d'autre de ladite échancrure. Avec cette solution, les forces de serrage exercées par la vis sont transmises intégralement et uniformément aux zones marginales du collier par l'intermédiaire des mâchoires de serrage, étant donné que ces mâchoires portent contre lesdites pattes seulement par leurs tron- çons extrêmes situés sur le côté de la région centrale pourvue de l'échancrure. Même dans le cas d'une liaison de tubes présentant des diamètres différents et lorsque, par conséquent, les mâchoires de serrage occupent une position inclinée par rapport au sens axial des tubes ou de la vis de serrage, respectivement, la force de serrage appliquée par cette vis est uniformément transmise aux zones -marginales du collier, étant donné que les mâchoires de serrage agissent pratiquement comme des leviers différentiels. De préférence, les pattes s'étendent sans interrup- tion sur toute la largeur de la bande. Ces pattes absor- bent alors les forces axiales des mâchoires de serrage se manifestant lors du serrage, si bien que lesdites pattes agissent à l'encontre d'un aplatissement de la région centrale desdites mâchoires et à l'encontre d'un écartement de ces mâchoires en présence de grandes forces de serrage. Il en résulte, d'une manière correspondante, une grande rigidité à la flexion des mâchoires de serrage, qui empêche leur fléchissement. De plus, la région centrale des mâchoires de serrage peut être globalement bombée. Cela implique une économie de matière par comparaison avec une possibilité de réa- lisation des mâchoires de serrage à partir d'une plaque aplatie, qui est seulement pourvue de l'échancrure. Ainsi, les mâchoires de serrage peuvent être produites d'une manière simple, par cintrage d'une plaque métalli- que. Cependant, il est également possible de fabriquer les mâchoires de serrage en matière plastique, avec une grande robustesse correspondante. Avec le plan dans lequel leurs arêtes radialement internes sont disposées, les pattes peuvent former un angle aigu sur les côtés sur lesquels se trouvent les mâchoires de serrage. Au cours du serrage, il se manifeste par conséquent aussi, dans les pattes, des forces qui agissent sensiblement radialement vers l'inté- rieur par rapport au collier, de sorte qu'elles empêchent les mâchoires de serrage de déraper radialement vers l'extérieur, et qu'elles soulagent ainsi la liaison entre ces mâchoires et les pattes. Par ailleurs, les surfaces des régions centrales des mâchoires de serrage, qui sont tournées à l'opposé des pattes associées, peuvent être planes et former un angle aigu dont le sommet se trouve radialement à l'extérieur du collier. De la sorte, la tête de la vis de serrage et un écrou de blocage courant, éventuellement prévu sur l'extrémité libre de cette vis, n'exercent pra- tiquement une poussée contre les mâchoires de serrage que par leur bord radialement interne, si bien que la force de serrage agit sur les pattes avec un bras de levier radial conséquemment faible. De ce fait, lesdites pattes résistent à de grandes forces de serrage avant de fléchir en direction l'une de l'autre. De préférence, il est en outre fait en sorte que des mâchoires de serrage soient également appliquées contre les surfaces des pattes qui sont tournées les unes vers les autres, ces mâchoires étant reliées, au moyen de pièces cylindriques traversant de part en part des fourrures desdites pattes, aux mâchoires de serrage appliquées contre les surfaces desdites pattes qui sont tournées à l'opposé les unes des autres, lesdites pièces cylindriques et lesdites fourrures s'engageant dans des trous pratiqués dans les mâchoires de serrage qui sont appliquées contre les surfaces des pattes tournées à l'opposé les-unes des autres. Cette liaison confère aux pattes une grande faculté de résistance à des contraintes radiales au voisinage des fourrures traversantes. Les pièces cylindriques peuvent consister en des rivets qui traversent de part en part les pattes et les mâchoires de serrage portant de part et d'autre de ces pattes. Lesdits rivets renforcent l'assemblage par fric- tion entre les pattes et les mâchoires de serrage appliquées de part et d'autre contre ces pattes. En variante, les pièces cylindriques peuvent consis- ter en des tétons d'arrêt qui sont ménagés solidairement sur les mâchoires de serrage appliquées contre l'une des faces des pattes. Cela supprime la nécessité d'une fabrication et d'une manipulation séparées des rivets. Les mâchoires de serrage peuvent, d'une manière simple, être fabriquées en matière plastique. De plus, les mâchoires de serrage portant de part et d'autre d'une patte peuvent être reliées par l'inter- médiaire d'au moins une articulation à charnière pelli- culaire. Ainsi, les mâchoires de serrage appliquées contre une patte respective peuvent être produites d'un seul tenant en matière plastique, l'articulation à charnière pelliculaire assurant la cohésion de mâchoires de serrage associées. Dans une forme de réalisation par ailleurs avanta- geuse, au moins l'une des mâchoires de serrage appliquées contre les surfaces des pattes, tournées à l'opposé les unes des autres, présente une première zone superficielle hémisphérique sur le bord, tourné à l'opposé de la patte attenante, d'un trou traversant destiné à la vis de serrage, cependant que la face extrême d'un écrou de blocage de cette vis de serrage, tournée vers ladite zone superficielle hémisphérique, comporte une seconde zone superficielle hémisphérique adaptée à la première zone. Cette réalisation se traduit par une certaine faculté d'articulation entre la mâchoire de serrage considérée et la vis de serrage qui la traverse de part en part avec jeu. On évite, de la sorte, des contraintes de flexion entre la vis de serrage et la mâchoire de serrage qu'elle traverse. L'invention va à présent être décrite plus en détail à titre d'exemplesnullement limitatifs, en regard des dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une vue en perspective d'une partie d'un premier exemple de réalisation du collier à bande large conformément à l'invention; la figure 2 est une élévation latérale avec coupe partielle du collier selon la figure 1; la figure 3 est une vue fragmentaire en plan du col- lier de la figure 1; la figure 4 est une vue fragmentaire avec coupe partielle d'un deuxième exemple de réalisation d'un col- lier à bande large conformément à l'invention; et la figure 5 est une coupe transversale fragmentaire d'une variante de réalisation d'une partie du collier à bande large selon l'invention. Le collier à bande large selon les figures 1 à 3 comprend une bande 1 en tôle d'acier, des mâchoires de ser- rage 3, 4, 5 et 6, une vis de serrage 7 et une pièce de raccordement 8. La bande 1 du collier comporte sur ses bords circon- férentiels des ailes 9 et 10 coudées radialement vers l'intérieur et, à ses extrémités, des pattes 11 et 12 coudées sensiblement dans le sens radial vers l'extérieur. Chacune des pattes 1l et 12 forme un angle aigu avec le plan dans lequel se trouvent ses arêtes radialement internes (arêtes de flexion), et elle s'étend sur toute la largeur de la bande 1, dans la direction axiale du collier. Les pattes 11 et 12 sont percées centralement d'un trou traversant respectif 13 permettant le passage de la vis de serrage 7. Les mâchoires de serrage 3 et 4 s'étendent également sur toute la largeur de la bande 1 du collier et elles sont munies dans leurs régions centrales respectives 14, du côté tourné vers la patte 11 ou 12 respectivement associée, d'une échancrure radiale 15 dont la largeur représente au moins approximativement un tiers de la largeur de la bande (environ la moitié de cette largeur dans l'exemple considéré). L'échancrure 15 est de section s sensiblement trapézoïdale et elle est formée par un bombement correspondant de la région centrale 14. De plus, la région centrale 14 de la mâchoire de serrage 3 est percée d'un trou taraudé (non représenté) pour recevoir la vis de serrage 7, un trou (non illustré) assurant le passage traversant de cette vis 7 étant ménagé dans la mâchoire de serrage 4. Ces perçages coîn- cident avec les trous 13 façonnés dans les pattes 11 et 12. Les régions centrales 14 des mâchoires de serrage 3 et 4 possèdent des surfaces 16 de réalisation plane, tournées à l'opposé de la patte 11 ou 12 respectivement associée, et formant un angle aigu dont le sommet est relégué radialement à l'extérieur du collier (voir en particulier la figure 2). On obtient de la sorte que la pression exercée par une tête 17 de la vis de serrage - et par un écrou non représenté, éventuellement prévu à la place du taraudage de la mâchoire 3 sur l'extrémité libre de la tige filetée de la vis 7, agisse, sur les pattes, pour l'essentiel le plus près possible de l'arête radialement interne (arête de flexion) de ces pattes, avec un couple de flexion conséquemment faible. Des membrures 19, élaborées entre les régions centrales 14 et des zones 18 axialement externes des mâchoires de 7 2559220 serrage 3 et 4, augmentent la rigidité de ces mâchoires 3 et 4 à la flexion. Les surfaces desdites mâchoires 3 et 4 appliquées contre les pattes 11 et 12 inscrivent le même angle aigu que ces pattes 11 et 12 avec un plan dans lequel se trouvent les arêtes radialement internes des- dites mâchoires 3 et 4. Les mâchoires de serrage 5 et 6 sont appliquées contre les surfaces des pattes 11 et 12 qui sont tour- nées les unes vers les autres, et elles sont assemblées par conformation avec les mâchoires de serrage 3 et 4, par l'intermédiaire de rivets creux 20, au voisinage des zones 18 desdites mâchoires 3 et 4. En outre, ces mâchoi- res 5 et 6 sont reliées d'un seul tenant sur leur face radialement externe aux mâchoires 3 et 4, par l'entremise d'une articulation respective 21 à charnière pelliculaire. Par ailleurs, les rivets creux 20 traversent des fourrures 22 (figure 2) logées dans les pattes 11 et 12, ces four- rures 22 s'engageant simultanément dans des zones élar- gies de trous prévus pour le passage traversant desdits rivets creux 20 dans les mâchoires 3 et 4. Des fourrures correspondantes peuvent être prévues dans les trous tra- versants 13 des pattes. Ces fourrures augmentent la pression diamétrale admissible s'exerçant sur la paroi des trous traversants. Les mâchoires de serrage 5 et 6 sont en légère sail- lie radiale vers l'intérieur, par des extrémités 23 radialement internes, au-delà des arêtes radialement internes des pattes 11, 12 ou des mâchoires 3, 4, res- pectivement, et elles sont en appui par ces extrémités 23 radialement internes sur la pièce de raccordement 8 franchissant l'intervalle entre lesdites pattes 11, 12 ou lesdites mâchoires 5, 6, respectivement, de manière à former un appui empêchant une flexion desdites pattes 11 et 12. La pièce de raccordement 8 est soudée à la face interne de l'un des tronçons extrêmes de la bande 1 du collier, mais elle peut aussi être ménagée d'un seul bloc sur les mâchoires de serrage 5 et-6, au voisinage 8 2559220 des extrémités 23. Eventuellement, cette pièce de rac- cordement 8 consiste, tout comme les mâchoires de serrage 3 à 6, en une matière plastique élastique dure et renforcée par des fibres de verre, comme un polyamide. Etant donné que la région centrale 14 de chacune des mâchoires de serrage 3 et 4 ne porte pas contre la patte 11 ou 12 associée, la force de serrage, exercée lors du serrage par la vis 7 sur les machoires 3 et 4 dans les régions centrales 14, est répartie de manière égale sur les zones 18 desdites mâchoires de serrage appli- quées seulement contre les pattes 11 et 12, de part et d'autre des échancrures 15, et de la sorte sur les zones annulaires de la bande 1 du collier qui sont situées à proximité des bords circonférentiels de ce collier et dans lesquelles ledit collier subit la contrainte la plus forte lors de la solidarisation d'extrémités de tubes avec interposition d'un manchon en caoutchouc. Il se produit également une répartition uniforme de la force de serrage sur les régions marginales des pattes ou de la bande du collier, respectivement, lorsque les extrémités de-tubes devant être reliées accusent des diamètres sensiblement différents et que, par conséquent, les mâchoires de serrage 5 et 6 sont espacées, d'un c8té de la vis de serrage 7, d'une distance autre que les mâchoires de serrage 5 et 6 de l'autre côté de ladite vis 7. Les pattes 11 et 12 de réalisation ininterrompue entre les rivets creux 20 agissent à l'encontre d'un apla- tissement des régions centrales bombées 14 des mâchoires de serrage 3 et 4 en présence de très grandes forces de serrage, du fait qu'elles absorbent des forces d'écarte- ment correspondantes desdites mâchoires 3 et 4 agissant dans le sens axial du collier. Globalement, il en résulte un verrouillage de ce collier à bande large qui présente une très bonne rigidité à la flexion. L'exemple de réalisation d'après la figure 4 se distingue, de celui des figures 1 à 3, seulement par le fait que des tétons d'arrêt 20a remplaçant les rivets creux 20 sont élaborés solidairement à la face interne d'une mâchoire de serrage Sa et d'une autre mâchoire (6a) non représentée et opposée à la mâchoire précitée, ces tétons pénétrant dans des trous borgnes à la face interne d'une mâchoire de serrage 3a (4a). On peut alors se dispenser de la réalisation et du montage séparés des rivets creux. Par rapport aux exemples de réalisation selon les figures I à 4, l'exemple de réalisation d'après la figure se singularise uniquement par le fait qu'une mâchoire de serrage 3b présente un trou traversant 24 non taraudé destiné à la vis de serrage non illustrée, et dont le bord tourné à l'opposé de la patte 11 a la forme d'une zone superficielle hémisphérique 25. Pour bloquer axialement la vis de serrage non représentée, on utilise un écrou 26 dont la face extrême appliquée contre la zone super- ficielle hémisphérique 25 présente, elle aussi, la forme d'une zone superficielle hémisphérique 27 accu- sant le même rayon que ladite zone 25. Le diamètre du trou 24 est sensiblement plus grand que celui de la tige filetée de la vis de serrage, de sorte que cette vis, introduite par son extrémité libre dans l'écrou de blo- cage 26, peut accomplir un léger pivotement au cours du serrage, sans aucun fléchissement de la mâchoire 3b. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au collier de serrage décrit et représenté, sans sortir du cadre de l'invention. 2559220 REVENDICATIONS 1. Collier de serrage à bande large comprenant des pattes cintrées radialement vers l'extérieur aux extrémi- tés de la bande, des mâchoires de serrage reliées à ces pattes et appliquées contre les surfaces desdites pattes qui sont tournées à l'opposé les unes des autres, ainsi qu'une vis de serrage traversant de part en part en leur centre lesdites mâchoires et lesdites pattes, et dont la force de serrage est transmise auxdites mâchoires, collier caractérisé par le fait que les régions centrales (14) des mâchoires de serrage (3, 4; 3a, 4a; 3b) traversées par la vis de serrage (7) présentent, sur leur face tournée vers la patte associée (11; 12), une échancrure (15) radialement ininterrompue dont la largeur représente au moins approximativement un tiers de la largeur de la - 15 bande du collier; et par le fait que les mâchoires de serrage sont reliées aux pattes (11, 12) de part et d'autre de l'échancrure (15). 2. Collier de serrage selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les pattes (11, 12) s'étendent sans interruption sur toute la largeur de la bande. 3. Collier de serrage selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que les régions centrales (14) des mâchoires de serrage (3, 4; 3a, 4a; 3b) sont globalement bombées. 4. Collier de serrage selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que les pattes (11, 12) forment, avec le plan dans lequel leurs arêtes radialement internes sont disposées, un angle aigu sur les côtés sur lesquels se trouvent les mâchoires de serrage (3, 4; 3a, 4a; 3b). 5. Collier de serrage selon l'une quelconque des revendications I à 4, caractérisé par le fait que les surfaces (16) des régions centrales (14) des mâchoires de serrage (3, 4; 3a, 4a; 3b), qui sont tournées à l'opposé des pattes associées (11, 12), sont planes et forment un angle aigu dont le sommet est relégué J] radialement à l'extérieur dudit collier. 6. Collier de serrage selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que des mâchoires de serrage (5, 6; Sa; 5b) sont également appliquées contre les surfaces des pattes (11, 12) qui sont tournées les unes vers les autres, ces mâchoires étant reliées, au moyen de pièces cylindriques (20; 20a) traversant de part en part des fourrures (22) desdites pattes, aux mâchoires de serrage (3, 4; 3a, 4a; 3b) appliquées contre les surfaces desdites pattes (11, 12) qui sont tournées à l'opposé les unes des autres, les- dites pièces cylindriques (20; 20a) et lesdites - fourrures (22) s'engageant dans des trous pratiqués dans les mâchoires de serrage (3, 4; 3a, 4a; 3b) portant contre lesdites surfaces des pattes tournées à l'opposé les unes des autres. 7. Collier de serrage selon la revendication 6, ca- ractérisé par le fait que les pièces cylindriques consis- tent en des rivets (20) qui traversent de part en part les pattes (11, 12) et les mâchoires de serrage (3, 4; , 6) portant de part et d'autre de ces pattes. 8. Collier de serrage selon la revendication 6, caractérisé par le fait que les pièces cylindriques con- sistent en des tétons d'arrêt (20a) qui sont ménagés d'un seul tenant sur les mâchoires de serrage (Sa, 6a) appliquées contre l'une des faces des pattes. 9. Collier de serrage selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisé par le fait que les mâchoires de serrage (3, 5; 4, 6) portant de part et d'autre d'une patte (11; 12) sont reliées par l'inter- - médiaire d'au moins une articulation (21) à charnière pelliculaire. 10. Collier de serrage selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé par le fait qu'au moins l'une (3b) des mâchoires de serrage (3b; 4) appliquées contre les surfaces des pattes (11, 12), tournées à l'oppo- sé les unes des autres, présente une première zone superficielle hémisphérique (25) sur le bord, tourné à l'opposé de la patte attenante (11), d'un trou traversant (24) destiné à la vis de serrage (7), tandis que la face extrême d'un écrou (26) de blocage de ladite vis, tournée vers ladite zone superficielle hémisphérique (25), comporte une seconde zone superficielle hémisphé- rique (27) adaptée à la première zone.