Brevet FR2586068A1 — publié le 19870213

L'invention est relative à un collier de serrage et son procédé de fabrication. Elle trouvera notamment son application dans l'industrie pour assurer le raccordement étanche de tubulures emboitées. On connait de longues dates l'utilisation de colliers de serrage formés d'une bague circulaire dont le diamètre peut être diminué par l'intermédiaire d'un organe de serrage auxiliaire. Les formes et géométries des colliers de serraqe sont multiples et dépendent principalement du type d'application envisagé. La présente invention concerne plus spécialement les applications en tôlerie là o il est nécessaire de disposer d'une force de serrage importante pour assurer une bonne étanchéité et un maintien mécanique efficace et/ou le démontage doit être possible. Pour ce type d'application, généralement, les colliers métalliques sont retenus, ces colliers comportent une bague fendue métallique et un boulon de serrage tangentiel. Les principaux défauts rencontrés avec ce type de colliers sont d'une part l'absence de contrainte de serrage sur le périmètre du collier au niveau de l'ouverture de sa fente ce qui peut provoquer des fuites. Ensuite, la surface de contact du collier sur la tubulure à serrer est très étroite car elle correspond à l'épaisseur de la tôle utilisée pour la confection du collier d'o une pression locale très importante qui peut provoquer des déformations dans la tubulure. Enfin, sur le plan du montage, le serrage du boulon tangentiel oblige le manipulateur à utiliser deux clés, l'une pour tenir la vis, l'autre pour tourner l'écrou du boulon. Dans des fabrications industrielles en série, cette contrainte réduit la cadence de production. Par ailleurs,-sur le plan de la fabrication des colliers de serrage, il est fréquent de devoir utiliser plusieurs éléments assemblés par soudure ou rivets pour former la bague fendue proprement dite et les points d'accrochage du boulon de serrage tangentiel. L'assemblage des différents éléments composants le collier de serrage qréve lourdement son coût de revient. Dans l'industrie automobile o les cadences de fabrication sont très élevées, il est larqement utilisé notamment au niveau du raccordement des tubulures d'échappement sur les pots d'échappement, des colliers de serrage. Il s'agit d'une application o la présente -2- invention est particulièrement bien adaptée car elle répond à toutes les exigences rencontrées dans cet usage. Le but principal de la présente invention est de présenter un collier de serrage destiné au raccordement des tubulures emboîtées par encerclement et rétrécissement de l'élément extérieur, qui exerce un effort de serrage uniformément réparti sur la périphérie du collier selon un effort de serrage efficace avec une contrainte locale relativement faible pour ne risquer aucune déformation des composants serrés. Contrairement aux colliers connus antérieurement, la présente invention pourra donc être utilisée dans des applications délicates tout en garantissant une bonne étanchéité. En effet, la pression locale exercée par le collier de la présente invention est singulièrement réduites. en ce sens que la surface de contact est importante; de plus, puisqu'elle s'exerce sur la totalité de la périphérie de la bague du collier de serrage, l'étanchéité est garantie. Malqré ces performances techniques améliorées, le collier de serrage de la présente invention peut être réalisé avec un coût de fabrication particulièrement faible. Les différentes phases du procédé de fabrication sont réduites, ne nécessitent aucune opération de reprise et font appel à du matériel de production standard. Un autre but de la présente invention est de présenter un collier de serrage qui pour l'utilisateur est d'une mise en oeuvre simple et rapide. En particulier, le serrage du collier de la présente invention ne nécessite la mise en oeuvre que d'un seul organe de serrage et par conséquent contrairement aux colliers antérieurs qui nécessitaient la prise d'une vis et d'un écrou, le collier de la présente invention peut être serré avec un seul outil. Cette caractéristique sera particulièrement appréciée dans l'industrie automobile o le monteur verra sa tàche simplifiée. D'autres buts et avantages de la présente invention apparaitront au cours de la description suivante qui n'est cependant donnée qu'à titre indicatif. Le collier de serraqe destiné au raccordement des tubulures emboitées par encerclement et rétrécissement de l'élément extérieur, composé d'une baque fendue dont les extrémités sont reliées à un orqane de serrage tangentiel est caractérisé par le fait que la bague - 3 - est formée par un repliaqe sur elle-même d'une paire de lunettes découpée dans une pièce plane de sorte que l'axe de repliaqe enferme l'organe de serrage tangentiel. Le procédé de fabrication d'un collier de serrage formé d'une bague fendue et d'un organe de serrage tangentiel, selon lequel on dispose initialement d'une plaque plane, telle que par exemple une tôle métallique est caractérisé en ce que: - on découpe deux lunettes dans la plaque dont on replie les rebords intérieurs pour former la surface d'appui de la baque. - on replie la pièce découpée sur elle-même pour faire correspondre les découpes des lunettes. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante accompagnée de dessins en annexe parmi lesquels: - la figure 1 illustre un mode préférentiel de réalisation du collier de serrage, - la figure 2 représente une vue en coupe selon l'axe diamétral A-A de la figure 1, - la figure 3 représente en vue de côté le collier de serrage de la présente invention avec l'organe de serrage démonté, - la figure 4 schématise la forme de la découpe et du pliage de la tôle nécessaire à la confection d'un collier de serrage selon le procédé de fabrication de la présente invention. La présente invention vise un collier de serrage destiné à raccorder des tubulures emboitées par encerclement et rétrécissement de l'élément extérieur. Elle trouvera son application dans l'industrie o il est nécessaire de procéder au raccordement de tuyaux principalement métalliques tels que par exemple l'industrie automobile pour le raccordement des tubulures d'échappement sur les pots d'échappement. La figure 1 illustre un collier de serrage 1 composé d'une bague fendue 2 dont les extrémités 3 et 4 sont liées à un organe de serrage 5 tangentiel. Puisque la baque 2 est fendue, il est possible de faire varier sa géométrie par action de l'organe de serrage tangentiel 5 susceptible de rapprocher les extrémités 3 et 4 de la bague 2. Le collier de serrage 1 de la présente invention est destiné à être placé autour des tubulures emboitées en vue d'assurer leur fixation étanche mutuelle. A cet égard, lors du serrage de l'élément - 4 - tanqentiel 5. on assure une contrainte sur la périphérie du collier qui vient serrer ainsi les tubulures encerclées. Selon l'invention, la baque 2 est formée par un repliaqe sur elle-même d'une paire de lunettes découpées dans une pièce plane de sorte nue l'axe 6 de repliaqe enferme l'orqane de serraqe 5 tangentiel. Cette conception du collier de serrage de la présente invention offre l'avantaqe d'une grande simplicité puisqu'aucun élément extérieur n'a à être rapporté. De plus. la baque 2 présente une bande de contact 7 disposée sur sa Périphérie interne. La bande de contact 7 est disaosée sur la totalité de la Périphérie d'o une garantie d'étanchéité totale puisque la contrainte de serrage est uniformément répartie sur le pourtour de la tubulure serrée. Cette uniformité de la contrainte offre également l'avantage d'éviter toute déformation de la tubulure selon un profil oval qui peut être rencontré lorsque le serrage n'est pas uniforme. Enfin, la bande de contact 7 minimise la contrainte locale exercée par le collier de serraqe 1 sur la tubulure encerclée puisqu'en raison de sa largeur, la pression de contact est modérée. Il s'agit d'un atout supplémentaire qui permettra d'utiliser le collier de serrage de la présente invention dans des applications délicates, en Particulier avec des matériaux tendres sans risque d'endommaqement. La fiqure 2 montre le collier de serrage 1 de la présentc invention selon une vue en coupe d'axe A-A du collier de la fiqure 1. Il est possible d'observer sur la figure 2 que la présence de la fente 8 séparant les extrémités 3 et 4 de la baque fendue 2 ne provoque pas une discontinuité du serrage. En effet, il existe un chevauchement des extrémités 3 et 4 de la baque 2 qui assure la continuité de la périphérie intérieure de la baque 2. On Peut qégalement observer sur la fiqure 2 que la bande de contact ? est formée oar un repliaqe intérieur de la bordure des lunettes. Ce repliaqe intérieur augmente la surface de contact qui Prend ainsi la forme d'une bande continue sur la totalité de la périphérie intérieure de la baque 2. Ce chevauchement des extrémités 3 et 4 de la baoue 2 est rendu possible qrâce à la forme hélicoidale de la fente 8 existant entre les - 5 - extrémités 3 et 4 de la baaue fendue 2. Le pas de l'hélice formé par la fente 8 séparant les extrémités 3 et 4 de la baque fende 2 est supérieur à l'intervalle existant dans la fente 8 de sorte à créer un chevauchement des extrémités 3 et 4 de la baque fendue 2. La fiqure 3 qui illustre le collier de serrage 1 de la figure 1 en vue de côté, démuni de l'orqane de serrage 5 permet de visualiser le repliaqe sur elle-même d'une paire de lunettes 9 et 10, autour d'un axe de repli 6 qui forme un logement pour un orqane de serrage tangentiel 5. Le loqement 11 réalisé au niveau de l'axe 6 de repliaqe des lunettes 9 et 10 Présente un profil oval. L'organe de serrage tangentiel 5 est un boulon qui présente de préférence une vis dont le corps 12 situé à proximité de la tête 13 présente une forme ovale complémentaire à la forme ovale du logement 11 de la bague 2. De la sorte, la vis est immobilisée en rotation lorsqu'elle est introduite dans le logement 11 de la bague 2. Il n'est plus nécessaire comme auparavant de maintenir la tête 13 de la vis du boulon 5 lors du serrage de l'écrou 17 puisque la baque immobilise en rotation la vis. Seule la manoeuvre de l'écrou 17 est nécessaire ce gui permet à l'opérateur de n'utiliser qu'un seul outil de serrage. La forme ovale de la section 12 du corps de la vis située à proximité de la tête 13 peut être réalisée par la mise en forme d'un ergot sur la vis. Le procédé de fabrication d'un collier de serrage selon la présente invention demande comme matériau de base une plaque de matière plane telle que par exemple une tale métallique. Selon le procédé, on découpe dans la dite plaque deux lunettes 9 et 10 telles qu'illustrées à la fiqure 4. Puis, on replie la pièce 14 découpée sur elle-même autour de son axe central de symétrie 6 de sorte à faire correspondre les découpes 9 et 10 des lunettes. De préference, après la découpe des lunettes 9 et 10, on replie les rebords intérieurs 15 et 16 des dites lunettes pour former la surface d'appui de la bague 2 formée par un repliage de l'élément découpé 14. D'autres mises en oeuvre de la présente invention, à la portée - 6 - de l'Homme de l'Art. auraient pu être envisagées sans pour autant sortir du cadre de la présente invention. - 7- REVENDICATIONS 1. Collier de serrage destiné à raccorder des tubulures emboitées par encerclement et rétrécissement de l'élément extérieur, composé d'une bague (2) fendue dont les extrémités (3) et (4) sont reliées par un organe de serrage (5) tanqenti.el, caractérise par le fait que la baque (2) est formée par un repliage sur elle-même d'une paire de lunettes (9) et (101, découpée dans une pièce plane {14) de sorte que l'axe de repliaqe (6) enferme l'organe de serrage tangentiel (5). 2. Collier de serrage selon la revendication 1, caractérisé par le fait aue la baque (2) présente une bande de contact (7) disposée sur sa périphérie interne. 3. Collier de serrage selon la revendication 2, caractérisé par le fait que la bande de contact (7) est formée par un repliaqe intérieur du rebord interne des lune+tes (9) et (10). 4. Collier de serrage selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les extrémités (3) et (4) de la bague (2) se chevauchent. 5. Collier de serrage selon la revendication 4, caractérisé par le fait que la fente (8) existant entre les extrémités (3) et (4) de la bague (2) fendue est hélicoidale. 6. Collier de serrage selon la revendication 5, caractérisé par le fait que le pas de l'hélice de la -ente (8) est supérieur à l'écartement de la fente (81. 7. Collier de serrage selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'orqane de serrage (5) est un boulon dont la vis présente un corps de forme ovale (12) d'immobilisation en rotation dans leur loqement (11) du repli des lunettes (9) et (10). 8. Collier de serrage selon la revendication 6, caractérisé par le fait que le repli des lunettes (9) et (10) forme un logement (11) de profil oval. 9. Procédé de fabrication d'un collier de serrage selon la revendication 1, a partir d'une plaque de matière plane telle qu une tôle mêtalliaue, caractérisé en ce que: - on découpe deux lunettes (9) et (10), - on replie la pièce découpée sur elle-même autour d'un axe de symétrie (6) pour faire correspondre les découpes (9) et (10) des lunettes. 10. Procédé de fabrication selon la revendication 9, - 8 - caractérisé par le fait que l'on replie les rebords intérieurs des lunettes (9) et (10) pour former la surface d'appui de la baque (2) du collier de serrage (1).