Brevet FR2662486A1 — publié le 19911129

Dispositif d'accouplement étanche de deux tubes lisses, disposés bout à bout. On connaît déjà; notamment par la demande de brevet FR-A-2 597 169, un dispositif pour l'accouplement étanche de deux tubes lisses, utilisable en particulier pour le raccordement bout à bout de deux éléments de conduit d'échappement d'un moteur pour véhicule. Le dispositif connu comporte un manchon métallique, fendu longitudinalement, entourant partiellement les deux tubes dans la région du raccordement, ce manchon présentant deux lèvres radiales assemblées et serrées par deux vis ou boulons qui les traversent. Le brevet précité propose d'assurer une rigidification des lèvres par un repli, s'étendant parallèlement à la fente et dirigé à l'op- posé de cette dernière. On a cependant constaté que cette rigidification des lèvres du manchon est fréquemment insuffisante pour transmettre correctement au manchon les efforts de serrage des vis ou boulons et assurer ainsi l'immobilisation complète et une étanchéité satisfaisante du raccordement des deux tubes. L'invention a donc pour objet un dispositif pour l'accou- plement étanche de deux tubes lisses de même diamètre disposés bout à bout, ce dispositif étant du type qui vient d'être rappelé mais comportant divers perfectionnements destinés à remédier aux inconvénients des dispositifs connus. Selon l'invention, le manchon présente deux extrémités tronconiques situées de part et d'autre d'une portion centrale cylindrique, destinée à être montée à cheval sur la zone de raccor- dement des deux tubes D'autre part, chaque lèvre radiale comporte au moins un élément de rigidification s'étendant entre ladite lèvre et chacune des extrémités tronconiques correspondantes. Grâce à ces dispositions, le serrage des tubes est parti- culièrement efficace sur toute la longueur du manchon, même s'il n'existe qu'une seule vis ou qu'un seul boulon de serrage des lèvres, et l'étanchéité du raccordement s'en trouve également améliorée par rapport à celle que l'on peut obtenir avec les dispo- sitifs connus. L'invention sera mieux comprise et diverses caractéris- tiques secondaires apparaîtront au cours de la description qui va suivre de divers modes de réalisation avantageux en référence aux dessins annexés dans lesquels: La figure 1 est une vue extérieure en perspective d'un dispositif selon l'invention, avant serrage des tubes à accoupler. La figure 2 est une coupe transversale du dispositif, la coupe étant faite dans l'axe du boulon de fixation. La figure 3 est une vue, suivant flèche F de la figure 2, de l'intérieur du dispositif. La figure 4 est une coupe analogue à la figure 2, dans le cas d'une variante de réalisation de l'invention. La figure 5 est une coupe suivant V-V de la figure 4. Si l'on se reporte tout d'abord aux figures 1, 2 et 3, on voit que le dispositif d'accouplement étanche comporte essentielle- ment un manchon, généralement métallique, désigné par la référence générale 1 et présentant une fente longitudinale 2 Les bords de la fente sont définis par des lèvres sensiblement radiales 3 dont la grande rigidité est assurée par diverses dispositions que l'on va préciser. Le manchon proprement dit comporte une partie centrale la cylindrique et deux extrémités lb légèrement tronconiques, leur plus petit diamètre étant situé sur les deux faces terminales du manchon Dans la pratique, la différence entre le diamètre de la partie cylindrique la (de l'ordre de 60 millimètres) et le petit diamètre des extrémités lb sera très faible, de l'ordre du millimètre ou de quelques millimètres Sur les dessins, on a volontairement exagéré cette différence. Chaque lèvre 3 comprend une partie centrale 3 a correspon- dant sensiblement à la largeur de la partie centrale la du manchon, et deux extrémités 3 b, inclinées vers la fente 2, par rapport à la partie centrale 3 a Cette structure procure déjà une certaine rigi- dité aux lèvres 3, mais on peut encore l'améliorer de façon importante. D'une part, le bord supérieur de chaque lèvre 3 est renforcé par un repli 4 s'étendant au-dessus de la fente longitu- dinale, de préférence parallèlement à celle-ci Ce repli est lui- même avantageusement renforcé dans sa zone centrale par un embouti 4 e, en creux, bien visible sur la figure 2. D'autre part, dans les zones d'extrémité 3 b de chaque lèvre, il est prévu un élément de rigidification 5 qui relie la lèvre et l'extrémité lb correspondante du manchon De préférence, cet élément de rigidification sera constitué par un gousset 5 résultant d'un embouti de la tôle du manchon, faisant saillie à l'extérieur de celui-ci, et incliné, par rapport au plan trans- versal passant par sa racine sur l'extrémité 3 b de la lèvre, vers la petite base terminale de l'extrémité tronconique lb correspondante. Ainsi chaque lèvre 3 a une forme générale en caisson ouvert, solidement ancré sur la paroi du manchon 1, notamment au voisinage des extrémités tronconiques de celui-ci. Les parties centrales 3 a des deux lèvres 3 sont percées chacune d'un trou 6 permettant le passage d'un boulon 7. L'homme de métier a déjà compris l'utilisation du dispo- sitif qui vient d'être décrit Le manchon 1 est enfilé sur l'un des tubes (non représentés) puis l'autre tube est lui-même enfilé dans le manchon Après avoir vérifié que les extrémités des deux tubes sont en contact l'une avec l'autre dans la partie centrale la du manchon, l'opérateur serre fortement le boulon 7 pour rapprocher les deux lèvres 3 l'une de l'autre en réduisant la largeur de la fente 2. Grâce à ses extrémités tronconiques lb et à la rigidité de ses lèvres 3, le manchon serre énergiquement les tubes, notamment par les faces terminales des extrémités lb L'effort de serrage du boulon 7 est en effet transmis presque intégralement aux extrémités lb, notamment par les goussets 5. L'étanchéité du raccordement est d'autre part assurée par le contact entre la surface extérieure des tubes et la surface interne de la partie centrale la du manchon, mais des fuites peuvent se produire en regard de la fente du manchon, dans la mesure o les lèvres 3 ne sont pas venues en contact l'une avec l'autre. Pour pallier ces fuites résiduelles, l'invention prévoit un organe complémentaire d'étanchéité qui est disposé au moins entre les lèvres 3 de la fente 2. Ainsi qu'on le voit bien sur la figure 2, cet organe com- plémentaire est constitué par un "cavalier" 8 dont la section transversale est sensiblement en forme de U. Le fond 8 a du cavalier présente un profil courbe dont le diamètre est sensiblement égal à celui de la partie centrale la du manchon Les flancs 8 b du cavalier sont de préférence parallèles l'un à l'autre ou très légèrement évasés Leur hauteur est au plus égale à celle des faces en regard des lèvres 3. Dans le sens longitudinal, le cavalier 8 est divisé en trois parties bien visibles sur la figure 3 La partie centrale 8 c présente une longueur sensiblement égale à la largeur de la partie centrale la du manchon tandis que les deux extrémités 8 d ont une forme approximativement triangulaire Ces dernières sont séparées de la partie centrale 8 c par deux rainures 8 e, en creux sur la face interne du fond 8 a et, par conséquent, faisant saillie vers l'extérieur. Des petites pattes 9, réalisées par découpage et pliage dans les lèvres 3, s'étendent transversalement à la fente 2 et, lorsque le cavalier 8 est en place, sont logées dans ses rainures 8 e Avant le serrage du manchon 1 dans les conditions exposées plus haut, le cavalier 8 est guidé transversalement par la coopération des pattes 9 et des rainures 8 e et ne peut s'échapper dès que le boulon 7 est mis en place. On soulignera enfin que des joncs d'étanchéité, consti- tués par des emboutis de faible profondeur, sont avantageusement prévus, dans la partie centrale du cavalier, d'une part, sur les flancs 8 b, au voisinage du raccordement avec le fond Ba (joncs 8 f), d'autre part, sur le fond Ba lui-même, au voisinage des rainures 8 e (joncs 8 q) La saillie des joncs 8 f sur les faces externes des flancs 8 b de même que celle des joncs 81 sur la face interne du fond 8 a sera de préférence de l'ordre de quelques dixièmes de millimètre; pour plus de clarté elle a été volontairement grossie sur les figures 2 et 3. Au cours du serrage du boulon 7, les flancs 8 b du cavalier viennent prendre appui de façon étanche sur les faces en regard des lèvres 3, cependant que le fond 8 a est fortement appliqué sur la surface extérieure des tubes, obturant ainsi de façon quasi complète la zone de raccordement des tubes, grâce en particulier à la présence des joncs 8 f et 8 _. Si l'on se reporte maintenant aux figures 4 et 5, on voit une variante de réalisation de l'organe complémentaire d'étan- chéité Les éléments déjà décrits portent les mêmes références, augmentées de 10. Le manchon 11, la structure de ses lèvres 13 ainsi que leurs moyens de rigidification sont identiques à ce qui a été précédemment décrit Cependant la partie centrale lia est légère- ment emboutie vers l'extérieur de façon à délimiter un logement interne annulaire lc de faible profondeur. L'organe complémentaire d'étanchéité est constitué par une bande mince 20, de préférence métallique, enroulée sur elle- même et disposée dans le logement lic Les deux extrémités 20 a de la bande sont découpées en biseau ainsi qu'on le voit bien sur la figure 5 et sa largeur est sensiblement égale à celle du loge- ment lic tandis que son épaisseur est pratiquement identique à la profondeur dudit logement (On notera que les deux extrémités 20 a de la bande 20 sont, de préférence, situées à l'opposé des lèvres 13 du manchon, comme indiqué sur la figure 4; la représen- tation selon la figure 5 est néanmoins destinée à faciliter la compréhension) Sur chaque bord longitudinal de la bande est prévu au moins un embouti en forme de jonc 20 b faisant saillie sur la face interne de la bande. Un cavalier 18, également constitué par une tôle mince à section en U, est fixé par son fond 18 a à la bande 20, par exemple au moyen de points de soudure De préférence la longueur du cavalier 18 est égale à la largeur de la bande 20. Au cours du serrage du boulon (non représenté), la bande 20 est fortement appliquée sur les tubes et ses joncs 20 b, qui sont placés de part et d'autre de la zone de raccordement des tubes, sont quelque peu écrasés élastiquement sur la surface extérieure des tubes Dans la zone de la fente du manchon, le cavalier 18 applique lui-même la bande 20 sur les tubes en assurant la pression nécessaire à une bonne étanchéité La longueur de la bande 20 est telle qu'après serrage ses extrémités 20 a sont appliquées l'une contre l'autre évitant ainsi pratiquement toute fuite dans cette zone. REVENDICATIONS 1 Dispositif pour l'accouplement étanche de deux tubes lisses de même diamètre disposés bout à bout, notamment pour l'accouplement de deux éléments d'un conduit d'échappement d'un moteur, tel que ceux des véhicules automobiles, ledit dispositif étant constitué par un manchon ( 1) en une seule pièce comportant une fente longitudinale ( 2) munie de deux lèvres radiales d'assemblage ( 3), ledit manchon entourant les extrémités en regard des deux tubes et étant serré sur ceux-ci par une vis ou un bou- lon ( 7) traversant lesdites lèvres radiales, caractérisé en ce que le manchon ( 1) présente deux extrémités tronconiques ( 1 b) situées de part et d'autre d'une portion centrale cylindrique (la) destinée à être montée à cheval sur la zone de raccordement des deux tubes et en ce que chaque lèvre ( 3) de la fente longitudinale ( 2) comporte au moins un élément de rigidification ( 5) s'étendant entre ladite lèvre et chacune des extrémités tronconiques correspondantes du manchon. 2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque lèvre ( 3) est renforcée par un repli ( 4) s'étendant au- dessus de la fente longitudinale ( 2), parallèlement à celle-ci. 3 Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le repli ( 4) de chaque lèvre est lui-même renforcé par au moins un embouti central ( 4 a). 4 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'élément de rigidification d'une lèvre est constitué par un gousset s'étendant, au voisinage d'une extré- mité tronconique du manchon, entre ladite lèvre et ladite extrémité, la direction dudit gousset étant inclinée, par rapport au plan transversal passant par sa racine sur la lèvre, vers la petite base terminale de l'extrémité tronconique. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un organe complémentaire d'étanchéité ( 8) est disposé au moins entre les lèvres ( 3) de la fente longitudinale ( 2). 6 Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'organe complémentaire d'étanchéité est constitué par un cavalier ( 8) dont la section est généralement en forme de-U, les deux flancs ( 8 b) du cavalier étant susceptibles de prendre appui sur les faces en regard des deux lèvres radiales ( 3) tandis que son fond (Ba) est susceptible de venir en appui, dans la région de la fente longitudinale ( 2), sur la zone de contact des deux tubes non recouverte par le manchon. 7 Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'au moins une patte ( 9) est prévue sur le manchon pour s'étendre dans la fente longitudinale ( 2), ladite patte coopérant avec une rainure transversale ( 8 e) ménagée, vers l'extérieur, dans le fond ( 8 _) du cavalier. 8 Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'organe complémentaire d'étanchéité est constitué par une bande métallique ( 20) enroulée sur elle-même, ladite bande entourant complètement les extrémités en regard des deux tubes, cependant qu'un logement cylindrique (llc) pour ledit organe est prévu dans la partie centrale interne ( 11 a) du manchon. 9 Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que les extrémités ( 20 a) de la bande métallique sont découpées en biseau. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que chacun des bords longitudinaux de la bande métallique ( 20) présente au moins un jonc d'étanchéité ( 20 b) faisant saillie vers l'intérieur de la bande après son enroulement sur elle-même.