Brevet FR2618870A1 — publié le 19890203

Collier de serrage pour le raccordement de deux tubes métalliques On sait que le raccordement étanche de deux tubes métal- liques présente souvent des difficultés, notamment si l'on impose une légèreté aussi grande que possible et une rapidité de mise en oeuvre des moyens de raccordement. C'est en particulier le cas dans la construction automobile lorsqu'il s'agit de réaliser un conduit d'échappement de moteur au moyen de plusieurs tronçons de tubes métalliques. A cet effet, on a déjà proposé de conformer les extrémités en regard des tubes à raccorder de façon qu'elles présentent des surfaces d'appui complémentaires de forme conique. Un collier de serrage est disposé autour de ces surfaces coniques, qui font saillie par rapport à la surface extérieure des tubes, pour les maintenir appliquées l'une sur l'autre en assurant aussi bien l'étanchéité du raccordement que la rigidité mécanique nécessaire. Un tel collier comporte deux éléments semi-circulaires, dont la section est en forme de V inversé pour venir coiffer les surfaces coniques saillantes des tubes. Chaque élément semi-circulaire est muni à ses extrémités de brides, ellesmêmes susceptibles d'être assemblées les unes aux autres au moyen de vis ou de boulons. La mise en place de ce genre de collier est relativement longue puisqu'il est en pratique nécessaire de prévoir au moins deux boulons à assembler et à serrer. En outre, les forces de ser- rage sont mal utilisées, et surtout mal réparties, puisqu'elles tendent à rapprocher l'un de l'autre les deux éléments semi- circulaires sans exercer une tension uniformément répartie sur leur périphérie. L'invention a pour objet un collier perfectionné du genre qui vient d'être sommairement décrit et permettant un raccordement plus facile et plus rapide de deux tubes métalliques tout en améliorant l'étanchéité du raccordement grâce à une meilleure utilisation des forces de serrage. Destiné en particulier à la construction automobile, un tel collier est relativement léger et sa mise en place est facile, qu'il s'agisse de la "première monte" en usine, ou de la "seconde monte" des pièces de rechange. Selon l'invention, le collier est constitué par un anneau ouvert dont la section est, de façon connue, en forme de V inversé et dont les deux extrémités comportent des moyens de serrage et de - maintien de l'anneau dans sa position fermée après la mise en place du collier sur les surfaces coniques saillantes des tubes à raccorder. Pour permettre le serrage du collier, les deux extrémités libres de l'anneau sont constituées par des pattes disposées radia- lement et conformées de façon à constituer des logements de forme appropriée et des zones d'appui pour les moyens de serrage et de maintien de l'anneau dans sa position fermée. Les moyens de serrage et de maintien de l'anneau dans sa position fermée peuvent être constitués, de façon connue, par un seul ensemble vis et écrou. La tête de la vis et une butée montée coulissante sur la vis présentent des découpes en V sur leur péri- phérie, destinées à prendre appui sur les pattes de l'anneau, au moins dans leur zone de raccordement avec l'anneau. L'invention sera mieux comprise et ses caractéristiques secondaires ainsi que ses avantages apparaîtront au cours de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation. A cet effet, on se référera aux dessins annexes dans lesquels: - la figure 1 est une vue en perspective d'un collier de serrage selon l'invention. - La figure 2 est une vue d'un collier selon la figure 1 monté et serré sur deux tubes à raccorder. - La figure 3 est une vue partielle suivant la flèche F de la figure 2. Si l'on se reporte tout d'abord à la figure 1, on voit un collier constitué par un anneau métallique (1), ouvert, dont la section transversale est en forme de V inversé. Un tel collier est généralement fabriqué par pliage et formage d'une tôle plane. A chacune de ses extrémités libres, l'anneau ouvert présente une patte (2) repliée radialement vers l'extérieur du collier. On conçoit immédiatement que Le collier sera façonné de façon que, dans sa position fermée - c'est-à-dire lorsque les deux pattes (2) sont appliquées l'une contre l'autre, ou tout au moins fortement rapprochées l'une de l'autre -, son diamètre extérieur corresponde à celui des surfaces coniques saillantes des tubes à raccorder (figure 2). Les pattes (2) constituent des zones d'appui pour des organes complémentaires permettant le serrage et le maintien de l'anneau dans sa position fermée. Dans l'exemple représenté, les organes complémentaires sont constitués par l'ensemble connu d'une vis (3) et d'un écrou (4) et, bien entendu, les pattes (2) présentent des perçages permettant le passage de la tige filetée de la vis. Toutefois, ainsi qu'on le voit bien sur les figures, les pattes (2) sont raidies par un rebord (2a) qui délimite ainsi un logement, d'une part pour la tête massive (3a) de la vis, d'autre part pour une butée (5), montée coulissante sur la vis, l'écrou (4) venant prendre appui sur cette butée coulissante. On soulignera encore que la tête (3a) de la vis présente, sur sa périphérie, une découpe (3b) en V, correspondant à la section de l'anneau (1), de sorte que la zone d'appui de la tête (3a) sur la patte (2) correspondante s'étend au moins jusqu'à la zone de raccordement de cette patte avec l'anneau (1). La butée, elle-même massive, (5) présente une forme identique à celle de la tête (3a) de la vis et prend appui sur l'autre patte (2), au moins dans la zone de raccordement avec l'anneau (1). Pour des raisons qui apparaîtront plus loin, il est avantageux que le perçage de la butée (5) permettant le passage de la tige filetée de la vis (3) présente un diamètre aussi voisin que possible du diamètre extérieur du filet de la vis, permettant ainsi à la face d'appui de la butée (5) sur la patte (2) corres- pondante d'être toujours perpendiculaire à l'axe de la vis. Bien entendu, une rondelle connue peut enfin être disposée entre l'écrou (4) et la butée (5). Si l'on se reporte maintenant aux figures 2 et 3, on comprend que le collier a tout d'abord été placé dans sa position ouverte, au-dessus de la zone de raccordement des deux tubes (6) et (7), de façon que sa gorge intérieure vienne coiffer les surfaces coniques saillantes (6a) et (7a) des tubes. La vis (3) est alors engagée successivement dans les perçages des pattes (2) jusqu'à ce que sa tête (3a) soit disposée dans le logement de la patte (2) correspondante o elle se trouve immobilisée en rotation, sa découpe en V venant coiffer l'anneau (1). De même, la butée (5), non visible sur la figure 2 est engagée sur la tige filetée jusqu'à ce qu'elle atteigne l'autre patte (2) et que sa découpe en V vienne coiffer l'anneau (1), d'une façon tout à fait symétrique à la tête de la vis. Il est alors possible de procéder au serrage du collier au moyen de l'écrou (4). Au cours de cette opération, le diamètre de l'anneau diminue régulièrement, de sorte que les surfaces coniques des tubes (6) et (7) sont fortement appliquées l'une sur l'autre, assurant à la fois l'étanchéité recherchée et une parfaite liaison mécanique des tubes. A cet égard, on soulignera que le collier selon l'invention, grâce à sa déformation régulière au cours du serrage, permet d'obtenir un couple résistant très élevé entre les deux tubes. Ceci est dû en particulier au fait que les forces de serrage provoquées par l'ensemble vis-écrou s'exercent directement sur l'anneau, grâce à laforme particulière de la tête (3a) de la vis et de la butée (5) dues à la présence des découpes en V. Ces dernières, ainsi que l'absence de jeu entre la vis et la butée coulissante évitent la déformation des pattes (2) sous l'effet du serrage. Le serrage peut ainsi être poursuivi jusqu'à ce que l'anneau du collier soit complètement ou pratiquement fermé, c'est-à-dire jusqu'à ce que les pattes (2) soient appliquées l'une contre l'autre ou au voisinage immédiat l'une de l'autre. REVENDICATIONS 1. Collier de serrage pour le raccordement de deux tubes métalliques, notamment de ceux constituant le conduit d'échappe- ment du moteur d'un véhicule, les extrémités en regard des deux tubes à raccorder présentant des surfaces d'appui complémentaires de forme conique faisant saillie par rapport à la surface extérieure cylindrique des tubes, le collier comportant lui-même au moins un élément circulaire dont la section est en forme de V inversé, et étant caractérisé en ce qu'il est constitué par un anneau ouvert (1) dont les deux extrémités comportent des éléments d'appui (2) pour des moyens (3, 4, 5) de serrage et de maintien de l'anneau dans sa position fermée après mise en place du collier sur les tubes à raccorder. 2. Collier de serrage selon la revendication 1, caracté- risé en ce que les deux extrémités libres de l'anneau ouvert (1) sont constituées par des pattes (2) disposées radialement et conformées de façon à constituer des logements pour les moyens (3, 4, 5) de serrage et de maintien de l'anneau dans sa position fermée. 3. Collier de serrage selon la revendication 2, caracté- risé en ce que les moyens de serrage et de maintien de l'anneau en position fermée sont constitués, de façon connue en soi, par un ensemble vis et écrou (3-4), La tête (3a) de la vis présentant, sur sa périphérie, une découpe (3b) en forme de V correspondant à la section de l'anneau de façon à prendre appui sur une première patte (2) au moins dans la zone de raccordement de celle-ci avec l'anneau (1), cependant qu'il est prévu, entre l'écrou (4) et la seconde patte (2), une butée (5) de forme analogue à celle de la tête de la vis, montée coulissante sur la vis, et destinée à prendre appui au moins dans la zone de raccordement de la seconde patte avec la vis.