Brevet FR2566507A1 — publié le 19851227

"Collier de serrage pour tuyaux" L'invention concerne un collier de serrage capable de résister à des forces de serrage très élevées. Les colliers de serrage du type concerné par la pré- sente invention sont habituellement classés en deux caté- gories: les colliers "sans fin" et les colliers "ouverts". La présente invention concerne plus particulièrement la deuxième de ces catégories. Ces colliers de serrage dits "ouverts" ont besoin d'un raccordement mécanique entre les extrémités à recouvrement de la bande de serrage, avant de pouvoir serrer le collier autour du corps à fixer. Le serrage du collier peut être effectué de diverses maniè- res, comme par exemple par des dispositifs de serrage du type à vis, ou encore par une ou des oreilles à déforma- tion plastique, comme celles présentées dans les brevets US 2 614 304 et US 3 082 498, qui sont maintenant connues sous le nom d'oreilles "Oetiker". Plus précisément, la présente invention concerne un collier de serrage employant un raccordement mécanique des parties à recouvrement de la bande au moyen de crochets s'étendant vers l'extérieur depuis la partie intérieure de la bande qui s'engage dans des ouvertures pratiquées dans la partie extérieure de la bande, et de l'emploi d'une ou plusieurs oreilles dites "Oetiker" pour serrer le collier autour de l'objet à fixer. De tels colliers posent deux problèmes différents. D'une part, tout gradin ou décrochement le long du diamètre intérieur du collier, suite au recouvrement des parties de la bande, peut être une source de fuite éventuelle une fois le collier ins- tallé. Toutefois, ce problème a été résolu au moyen d'un collier de serrage dit "sans gradins", présenté dans le brevet US 4 315 348. D'autre part, la capacité de fixation de tels colliers de serrage est insuffisante une fois qu'ils sont installés. Cette capacité de fixation dépend d'une part de l'ampleur des forces avec lesquelles le collier peut être fermé par déformation plastique de l'oreille sans compromettre la fonction de compensation prévue de l'oreille et, d'autre part, de la capacité du raccordement mécanique à résister aux forces élevées avec lesquelles l'oreille est déformée pour resserrer la bande. Comme le décrit le brevet US 3 402 436, on avait déjà obtenu des améliorations sur ces deux points en prévoyant des rainures de renforcement dans les "ponts" des oreil- les "Oetiker". Ces rainures de renforcement connues avaient, vues dans une coupe transversale à travers le "pont" et dans un plan contenant l'axe du collier de serrage, une configuration plus ou moins en forme de V et, vues de dessus, une forme de canoë ou encore de petit bateau à moteur. Bien que ces rainures de renforcement connues se soient avérées remarquablement satisfaisantes, le déve- loppement de nouveaux matériaux plastiques ayant une dureté toujours accrue i"HYTRELL" par exemple) employés dans la pratique avec des épaisseurs relativement faibles, néces- site des forces de serrage toujours accrues pour assurer une étanchéité totale. La capacité d'appliquer des forces de serrage ou de fermeture plus élevées a été considérablement améliorée au moyen du raccordement mécanique décrit dans le brevet US 4 299 012, qui utilise deux crochets de support formés à froid et un crochet de guidage en forme de patte s'éten- dant vers l'extérieur depuis la partie intérieure de la bande et prévus pour s'engager dans des ouvertures corres- pondantes formées dans la partie extérieure de la bande, le crochet de guidage servant à guider initialement l'une vers l'autre les deux parties de la bande, jusqu'à ce que les crochets de support formés à froid deviennent effica- ces par l'engagement de leurs surfaces d'engagement des forces dans les ouvertures correspondantes. Toutefois, le raccordement mécanique présenté dans le brevet US 4 299 012 est grevé de certains inconvénients dûs au fait que les colliers de serrage tels que ceux proposés par exemple à la figure 7 de ce brevet sont habituellement estampés dans du matériau en bande plat et, pour des raisons d'éco- nomie, sont expédiés sous la forme d'ébauches plates, du lieu de fabrication au lieu d'utilisation, o ils sont préformés sous une forme sensiblement circulaire avant l'assemblage de l'objet à fixer, selon la manière propo- sée par exemple dans le brevet US 4 425 781. Dans les machines automatiques employées pour fabri- quer les ébauches plates, l'angle du crochet de guidage est toujours le même, car on emploie toujours la même matrice. Dans l'ébauche plate, le crochet de guidage a donc toujours un angle d'une valeur prédéterminée. Toute- fois, cet angle variera à l'état installé, en fonction du diamètre du collier. Ceci peut nécessiter une attention particulière et une éventuelle action corrective, afin de maintenir des conditions optimales pour l'angle du cro- chet de guidage à l'état assemblé du collier. En outre, dans ce brevet, le crochet de guidage, qui n'est pas prévu pour absorber des forces de serrage importantes, est formé au moyen d'un élément en forme de patte sensiblement rec- tangulaire découpé à la-matrice dans le matériau de la bande, laissant ainsi- une ouverture correspondante dans le matériau de la bande. Ceci peut entraîner, pour le matériau de la bande, lorsque l'ébauche plate est courbée afin d'obtenir la forme approximativement circulaire du collier, une tendance au gauchissement dans la zone o le matériau de la bande a été réduit par le découpage du crochet de guidage. En conséquence, la présente invention a pour prin- cipal objectif de fournir un collier de serrage qui évite les insuffisances précitées, tout en permettant d'employer des forces de serrage ou de fermeture plus élevées afin d'assurer une étanchéité totale du collier installé, même sur des matériaux plastiques pour flexibles très durs et relativement minces, tels que ceux employés pour les gaines d'essieux dans l'industrie automobile. Selon la présente invention, ces problèmes sont résolus du fait que le collier de serrage proposé emploie une oreille dotée d'un moyen de renforcement de configu- ration relativement peu profonde et globalement en forme de soucoupe, ayant une longueur et une largeur occupant une partie importante respectivement de la longueur et de la largeur du "pont", et du fait que le raccordement mécanique des parties intérieure et extérieure à recou- vrement de la bande comprend au moins deux crochets, dont l'un est un crochet de support formé à froid et l'autre un crochet de guidage et de support formé par un élément en forme de patte s'étendant globalement dans le sens longitudinal de la bande de serrage. e10 La description qui suit mettra mieux en évidence les différents objets, caractéristiques et avantages de la présente invention, en référence au dessin annexé qui représente, à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation de ce collier: Figure 1 est une vue en perspective d'un collier ouvert selon l'invention, présenté avant son assemblage sur l'objet à fixer, mais déjà préformé sous une forme circulaire; Figure 2 est une vue en élévation de côté d'une par- tie du collier de serrage de figure 1; Figure 3 est une vue en plan du collier de serrage de figure 1, présenté à l'état aplati; Figure 4 est une vue de côté semblable à figure 2, présentant les parties intérieure et extérieure de la bande à l'état assemblé; Figure 5 est une vue en plan par-dessus du collier de serrage de figure 4 à l'état assemblé. On se référera maintenant au dessin, o les mêmes éléments sont désignés, dans les différentes figures o ils apparaissent, par les mêmes références. Le collier de serrage représenté sur la figure 1, globalement désigné par la référence (10), comprend une bande de serrage (11) comportant une partie finale inté- rieure (12) et une partie finale extérieure (13), qui sont prévues pour se recouvrir mutuellement à l'état installé. La partie intérieure (12) de la bande se termine par une partie en languette (15) prévue pour s'engager dans un évidement en forme de canal formé par la partie emboutie (16) et les gradins (17) et (18), afin d'assurer au col- lier une configuration interne sans gradins telle que décrite dans le brevet US 4 315 348. Le collier de serrage (10) comporte, en outre, une oreille, globalement désignée par la référence (20), cons- tituée de deux branches (21) s'étendant vers l'extérieur et reliées entre elles par un "pont" (22),lui-même doté d'un moyen de renforcement désigné par la référence (23). Le moyen de renforcement (23) se présente comme un ren- foncement relativement peu profond et sensiblement en forme de soucoupe; il comprend une partie de fond (24) et des parties de liaison (25) et (26) respectivement longitudinales et transversales, qui relient la partie de fond (24) à la partie résiduelle non renfoncée du "pont" (22). Comme le montre le dessin, la partie de fond (24) est relativement plate sur au moins une partie importante de sa longueur et de sa largeur. Toutefois, si on le sou- haite, la partie de fond peut également avoir une légère courbure, notamment une courbure concave de rayon de cour- bure relativement important. Comme on peut le voir aux figures 1, 3 et 5, les parties de liaison longitudinales (25) et les parties de liaison tranversales (26) s'étendent à un angle de près de 90 par rapport à la partie de fond (24) et à la par- tie résiduelle non renfoncée du "pont" (22). Dans un mode de réalisation préférentiel, cet angle diffère de 90 d'au plus 20 . Les parties de liaison (25) et (26) rejoi- gnent la partie de fond (24) et la partie résiduelle non renfoncée du "pont" t22) par l'intermédiaire de coins arrondis selon des rayons de courbure relativement peu importants. Ces rayons de courbure peuvent être identi- ques ou différents les uns des autres, et il n'est pas non plus nécessaire qu'il y ait, pour un coin donné, des rayons de courbure de longueur constante. La zone occupée par la partie de fond (24) devrait atteindre au moins 35 % de la zone occupée par le pont non renforcé, et de préférence entre environ % et environ 60 %. L'utilisation de l'oreille (20) selon la présente invention permet de diminuer la longueur des branches (21) par rapport à la longueur employée jusqu'alors, sans com- promettre la capacité de fixation de l'oreille, ni ses propriétés de compensation vis-à-vis de modifications de pression et/ou de température. Ceci reste valable lorsqu' on emploie, pour la bande de serrage, un matériau relati- vement plus épais, afin d'augmenter encore les forces de serrage auxquelles peut être soumise l'oreille lors de la contraction du collier. Le raccordement mécanique selon l'invention des par- ties intérieure et extérieure (12) et (13) de la bande qui se recouvrent, globalement désigné par la référence (30), comprend un ou plusieurs crochets (31) formés à froid, et notamment, dans l'exemple de réalisation illus- tré, deux crochets (31) formés à froid, qui sont dotés de surfaces de butée (32) pour le support des forces, et qui sont configurés comme décrit dans le brevet US 4 299 012. Comme le décrit ce dernier brevet, chaque cro- chet de support (31) formé à froid est solidaire sur tous ses côtés des parties limitrophes du matériau de la bande, sauf dans la zone de la découpe qui s'étend globa- lement dans le sens transversal et qui fournit la surface de butée (32) pour le support des forces. Comme le décrit également le dernier brevet cité, les crochets de support (31) sont prévus pour s'engager dans des ouvertures rec- tangulaires (36) pratiquées dans la partie extérieure (13) de la bande. Selon la présente invention, on fournit, en plus des crochets de support (31) formés à froid, un cro- chet de guidage et de support (33) qui est découpé et embouti dans la partie intérieure (12) de la bande, et qui part sensiblement à angle droit de la surface extérieure du matériau de la bande. La partie extérieure (13) de la bande est dotée d'une fente (37) relativement étroite, prévue pour recevoir le crochet de guidage et de support (33). Afin d'accomplir la fonction de guidage, le bord arrière (34) du crochet de guidage et de support (33), qui est opposé à l'extrémité libre de la partie intérieure (12) de la bande, est incliné vers l'arrière et vers l'ex- térieur de manière à guider les parties intérieure et ex- térieure (12) et (13) de la bande l'une vers l'autre lors- que le collier est serré autour du corps à fixer. Le cro- chet de guidage et de support (33) en forme de patte, de même que la fente (37), sont de préférence positionnés sur l'axe central longitudinal de la bande. Ceci laisse des montants inégaux de matériau de bande sur les deux côtés du crochet de guidage et de support (33), attendu que la zone qui se trouve sur un de ces côtés est réduite par la présence de l'ouverture correspondant à la zone de découpage du crochet de guidage et de support (33). Le crochet de guidage et de support a, par exemple, la forme d'un parallélogramme laissant une ouverture de configura- tion correspondante. Toutefois, comme le savent ceux qui ont des connaissances dans ce domaine, il est bien évident que la configuration et la forme du crochet de guidage et de support (33) peuvent être différentes de celles présen- tées dans le dessin-, afin de s'adapter à des exigences particulières. Au cours de l'assemblage, le crochet de guidage et de support (33) est passé dans l'ouverture (37) en forme de fente, à la suite de quoi on commence le serrage du col- lier par la déformation plastique de l'oreille (20), à l'aide, par exemple, de pinces pneumatiques appliquées aux extrémités intérieures des branches (21). Suite aux forces de serrage ou de fermeture dirigées dans le sens circonférentiel qui résultent de cette opération, la sur- face inclinée (34) de guidage et de support des forces entraine le déplacement l'une vers l'autre des parties intérieure (12) et extérieure (13) de la bande, jusqu'à ce que, tandis que le serrage se poursuit, les crochets de support (31) formées à froid prennent en charge l'ab- sorption des forces de serrage en s'engageant dans les ouvertures (36) correspondantes. Du fait de sa configu- ration et de sa conception particulières, le crochet de guidage et de support (33) accomplit donc non seulement une fonction de guidage, mais également une fonction de support, jusqu'à ce que cette dernière soit également prise en charge par les crochets de support (31) formés à froid. Toutefois, même lorsque les crochets de support (31) formés à froid deviennent efficaces, le crochets de guidage et de support (33) continue à les assister dans leur fonction de support, étant donné qu'il est à même d'absorber des forces orientées dans le sens longitudi- nal sans plier. En outre, l'éventualité d'un gauchisse- ment dans la partie du matériau de la bande qui se trouve dans la zone du crochet de guidage et de support (33) est éliminée de manière efficace par le montant important de matériau de bande présent sur l'un des côtés du crochet de guidage et de support. De plus, le crochet de guidage et de support (33) offre la possibilité d'assurer un raccordement mécani- que permanent des extrémités ouvertes du collier de ser- rage, par exemple au moyen d'un rivetage, comme le pro- pose le brevet US 3 286 314. Lors d'une application pratique avec un collier donné, il a été possible, le matériau employé étant tou- jours le même, d'augmenter la force de fermeture de l'o- reille comme indiqué par le tableau suivant: Echantillon Dimensions Résistance Force Etanchéité de la moyennne à de bande la traction fermeture -B A 9 x 0 8 mm 470 N/ mm 380 kp 0 à,l,8 bars B 9 x 0,8 mm 470 N/ mm 460 kp O.à 2 bars C 9 x 0,8 mm 470 N/ mm 550 kp 0 à 2,2 bars D 10 x 1 mm 500 N/ mm 800 kp 0 à 3,4 bars (*explosion du soufflet à 3,4 bars) o: A est un collier avec la rainure de renforcement précédemment connue et un raccordement mécanique selon le brevet US 4 299 012. B est un collier avec une oreille renforcée selon la présente invention et un raccordement mécanique selon le brevet US 4 299 012. C est un collier avec une oreille renforcée selon la présente invention et un raccordement mécanique selon la présente invention. D est un collier avec une oreille renforcée selon la présente invention et un raccordement mécanique selon la présente invention, utilisant un matériau plus épais et plus large. Comme le montre le tableau ci-dessus, la présente invention permet non seulement d'augmenter notablement les forces de serrage ou de fermeture appliquées à l'o- reille auxquelles le raccordement mécanique est capable de résister, mais encore d'employer un matériau de bande plus épais et plus large, et.par conséquent d'augmenter encore la force de fermeture appliquées à l'oreille. En outre, l'oreille renforcée selon la présente invention permet d'obtenir une oreille plus basse qu'elle ne l'était avec le renforcement précédemment connu. Alors que dans les exemples A et B, la hauteur de l'oreille était de 6,2 mm, on a pu l'abaisser dans les exemples C et D à 5 mm. Les essais effectués avec des colliers de serrage mettant en oeuvre la présente invention ont démontrés que des colliers munis du renforcement selon l'invention du "pont" de l'oreille permettent une augmentation d'en- viron 150 % de leur résistance par rapport à des colliers de serrage munis du renforcement d'oreille précédemment connu. REVENDICATIONS 1- Collier ouvert capable de résister à des forces de serrage très élevées, du type comprenant une bande de serrage (11) avec une partie intérieure (12) et une par- tie extérieure (13), des moyens de raccordement mécanique constitués de crochets s'étendant vers l'extérieur à proximité de l'extrémité libre de la partie intérieure (12) de la bande et prévus pour s'engager dans des ouver- tures pratiquées à proximité de l'extrémité libre de la partie extérieure (13) de la bande, des moyens de serra- ge du collier à la suite de l'engagement d'au moins un des crochets dans l'ouverture correspondante, lesquels moyens de serrage comprennent des oreilles déformables (20), chaque oreille étant constituée de deux branches (21) s'étendant vers l'extérieur et d'un "pont" (22) re- liant ces deux.branches, "pont" qui est doté d'un moyen de renforcement, un au moins des crochets étant un cro- chet (31) formé à froid muni d'une surface de butée (32) pour le support des forces, tandis qu'un autre crochet est un crochet de guidage et de support (33) muni d'une surface inclinée (34) de guidage et de support formée par son bord arrière opposé à l'extrémité libre de la partie intérieure (12) de la bande, caractérisé en ce que le moyen de renforcement se présente comme un renfonce- ment (23) sensiblement en forme de soucoupe qui s'étend sur une partie importante de la longueur et de la lar- geur du "pont" (22). 2- Collier de serrage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le renfoncement en forme de soucou- pe (23) comprend une partie de fond (24) sensiblement plate et des parties de liaison (25, 26) qui s'étendent globalement respectivement dans le sens longitudinal et dans le sens transversal, et qui forment un angle proche de 90 par rapport à la partie de fond (24) et à la par- tie résiduelle non renfoncée du "pont" (22). 3- Collier de serrage selon la revendication 2, caractérisé en ce que les parties de liaison (25, 26) rejoignent la partie de fond (24) et la partie résiduel- le non renfoncée du "pont" (22) avec des coins arrondis selon des rayons de courbure relativement peu importants. 4- Collier de serrage selon la revendication i cu 3 caractérisé en ce que le crochet de guidage et de support (33) est un élément en forme de patte s'étendant sensi- blement dans le sens longitudinal de la bande (11), et découpé à la matrice dans le matériau de la bande. - Collier de serrage selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le crochet de guidage et de support (33) a approximativement la forme d'un parallélogramme. 6- Collier de serrage selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'ouverture recevant le crochet de guidage et de support (33) est une fente (37) relativement étroite laissant un montant important de matériau de bande autour d'elle, afin de permettre l'absorption de forces de serrage très impor- tantes. 7- Collier de serrage selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'on laisse plus de matériau de bande sur un côté du crochet de guidage et de support que sur l'autre côté du crochet. 8- Collier de serrage selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé par la présence sup- plémentaire d'un prolongement (15)- en forme de languet- te à l'extrémité libre de la partie intérieure (12) de la bande, prévu pour s'engager dans une zone (16) évidée en décrochement vers l'extérieur pratiquée dans la partie extérieure (13);de la bande.