Brevet FR2706573A1 — publié le 19941223

Dispositif de renforcement de pièces creuses en matière synthétique, en particulier de répartiteurs, contre une déformation ou une contrainte La présente invention concerne le domaine de la fabrication de pièces creuses, notamment en matière synthétique, destinées au transport ou à la réception de fluides sous pression, et a pour objet un dispositif de renforcement de telles pièces creuses, en particulier de répartiteurs, contre une déformation ou une contrainte. D'une manière générale, les pièces creuses destinées au transport ou à la réception de fluides sous pression sont, soit réalisées d'une seule pièce par moulage à noyau fusible ou par thermosoufflage, soit par moulage de deux ou plusieurs pièces de forme coopérante assemblées entre-elles par soudage ou par collage, soit encore par assemblage par vissage de plusieurs pièces en différents matériaux. La réalisation par moulage ou par thermosoufflage en une seule pièce permet certes de grandes libertés en ce qui concerne la définition des formes, mais un tel mode de réalisation entraîne l'obtention de pièces d'un prix de revient élevé. La réalisation de pièces en plusieurs parties assemblées par soudage permet une réduction importante du coût, cependant, la tenue mécanique, en particulier l'étanchéité est difficile, voire impossible à assurer, du fait qu'un tel assemblage ne permet pas de résister à des pics de pressions dûs à des surcharges temporaires, par à-coups. De telles surcharges peuvent provenir, par exemple dans le cas de répartiteurs d'air de moteurs thermiques, d'un retour de flammes. Dans le cas d'un assemblage mécanique de plusieurs pièces, il se pose également un problème de tenue mécanique et d'étanchéité de l'ensemble. La présente invention a pour but de pallier ces inconvénients. Elle a, en effet, pour objet un dispositif de renforcement de pièces creuses en matière synthétique, en particulier de répartiteurs, contre une déformation ou une contrainte, caractérisé en ce qu'il est essentiellement constitué par des éléments en saillie à l'intérieur des parties constitutives desdites pièces creuses et reliés entre-eux. L'invention sera mieux comprise, grâce à la description ci-après, qui se rapporte à un mode de réalisation préféré, donné à titre d'exemple non limitatif, et expliqué avec référence au dessin schématique annexé, dans lequel les figures 1 à 3 représentent, en vue en coupe partielle, le dispositif conforme à l'invention. Comme le montrent les figures 1 à 3 du dessin annexé, le dispositif de renforcement de pièces creuses en matière synthétique, en particulier de répartiteurs, contre une déformation ou une contrainte, est essentiellement constitué par des éléments 1 et 2 en saillie à l'intérieur des parties constitutives desdites pièces creuses 3 et 4 et reliés entre-eux. Les éléments 1 et 2 présentent avantageusement à leur partie d'extrémité libre des formes coopérantes 1', 2' permettant leur logement mutuel et ménageant un espace 2" de réception d'une bavure de soudage par friction ou résultant d'un collage à la résine synthétique, de préférence époxy. En effet, les pièces en matière synthétique utilisées dans le domaine de la réalisation de pièces creuses pouvant être soumises à une surcharge de pression ponctuelle, cyclique ou non, sont généralement assemblées par un soudage par friction ou par collage. Un tel soudage ou collage fait naître, au niveau du plan de joint, des bavures qui ne doivent pas s'étendre à l'intérieur des pièces creuses terminées. Grâce à la prévision de l'espace 2", les bavures provenant de la soudure par friction ou du collage entre les éléments 1 et 2 peuvent être absorbées sans dépasser à l'intérieur de l'espace délimité par les pièces 3 et 4 et donc sans gêne pour les fluides y séjournant ou y circulant. Les éléments 1 et 2 se présentent avantageusement sous forme de dômes à section circulaire ou sensiblement circulaire. Cependant, dans le cas d'équipement de pièces creuses présentant une distance entre parois relativement importante, il peut se poser un problème de jonction par soudure au niveau des formes coopérantes 1', 2' des éléments 1, 2 dû à une déformation desdits éléments en forme de dômes 1 et 2, la pression étant appliquée à l'extérieur des pièces creuses 3 et 4. A cet effet, selon une autre caractéristique de l'invention, les éléments 1 et 2 sont avantageusement pourvus d'un évidement 5 débouchant à l'extérieur des pièces creuses 3 et 4 et borgne près de l'extrémité des éléments 1 et 2 présentant les formes coopérantes 1' et 2'. Un tel mode de réalisation permet, pour le soudage par vibration, d'insérer les éléments d'appui dans les évidements 5 et ainsi de transférer la force d'appui le plus près possible des surfaces à souder, de sorte qu'une déformation par flambage des éléments 1 et 2 peut être évitée et que la soudure en est améliorée. Toutefois, il peut se produire qu'en des endroits particulièrement contraints de pièces creuses, par exemple le plénum d'un répartiteur, la tenue mécanique obtenue par la prévision d'éléments 1 et 2 coopérant entre eux par leur partie d'extrémité ne soit pas suffisante pour assurer une surcharge ponctuelle cyclique ou accidentelle, notamment due à un retour de flamme. A cet effet, l'invention propose, conformément au mode de réalisation suivant la figure 3, de parfaire la jonction par soudure entre les éléments 1 et 2, par addition d'un moyen 6 de liaison de serrage mécanique des extrémités des éléments 1 et 2 l'une sur l'autre. Selon une caractéristique de l'invention, le moyen 6 de liaison de serrage mécanique des extrémités des éléments 1 et 2 est réalisé par l'intermédiaire d'un ensemble vis-écrou 7 dont la vis traverse un perçage 8 prévu dans les extrémités des éléments 1 et 2. Ainsi, par mise en place et serrage de l'écrou après soudage préalable des éléments 1 et 2 entre eux, il est possible de réaliser un serrage mécanique susceptible de résister à une force d'arrachement importante, empêchant ainsi une désolidarisation des éléments 1 et 2. Conformément à une autre variante de réalisation de l'invention, non représentée au dessin annexé, le moyen 6 de liaison de serrage mécanique des extrémités des éléments 1 et 2 peut également être constitué par une vis traversant l'extrémité de l'un des éléments 1 ou 2 et coopérant avec un écrou rapporté ou noyé dans l'autre élément 2 ou 1 ou prévu dans ou sur une pièce complémentaire telle qu'un capot ou une pièce de support. Dans un tel cas de figure, le montage du moyen 6 est facilité du fait que l'écrou est parfaitement centré et maintenu dans l'élément complémentaire. I1 est également possible, conformément à une autre variante de réalisation de l'invention, non représentée au dessin annexé, de réaliser le moyen 6 de liaison de serrage mécanique des extrémités des éléments 1 et 2 sous forme d'une vis indémontable coopérant avec un écrou noyé ou insert. Le moyen 6 de liaison de serrage mécanique peut également être réalisé par des rivets métalliques ou en matière synthétique ou encore par un sertissage par injection de matière synthétique à l'intérieur de l'évide ment 5 des éléments 1 et 2 et traversant les perçages 8 de leurs extrémités. Par une telle réalisation, il est possible d'assurer un maintien de l'assemblage des éléments 1 et 2 contre de fortes pressions, le sertissage des extrémités étant obtenu grâce à un post-retrait de la matière synthétique constituant le sertissage. Selon une autre caractéristique de l'invention, le sertissage par injection peut être réalisé sous forme d'éléments de guidage et de fixation d'un capot ou analogue monté sur les pièces creuses. A titre d'exemple, un répartiteur d'admission peut ainsi être pourvu d'un capot de style ou encore d'une plaque de fixation d'éléments accessoires, les parties de fixation de ces plaque ou capot se présentant alors sous forme d'éléments allongés pénétrant dans les évidements 5 des éléments 1 ou 2 d'une pièce 3 ou 4 et étant serties à travers les évidements 5 des éléments 2 ou 1 de la pièce 4 ou 3 correspondante. I1 en résulte qu'au retrait suivant le démoulage les éléments 1 et 2 sont fortement comprimés l'un sur l'autre. Grâce à l'invention, il est possible de réaliser un renforcement de pièces creuses contre une déformation éventuelle sous l'effet d'un pic de pression et, en particulier, de pièces étanches destinées à recevoir ou à transporter des fluides sous faible pression. L'invention est plus particulièrement applicable dans le domaine de la fabrication de répartiteurs d'air d'admission pour moteurs, en particulier à combustion interne. En effet, dans ce cas, il peut se produire des contraintes internes incompatibles avec la garantie d'une étanchéité au niveau des jonctions soudées. La présente invention permet, par la prévision des éléments 1 et 2 prévus sur les pièces 3 et 4, d'améliorer la tenue à la pression des pièces creuses, cette tenue pouvant encore être renforcée par la prévision de moyens mécaniques coopérant avec les éléments 1 et 2. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté au dessin annexé. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif de renforcement de pièces creuses en matière synthétique, en particulier de répartiteurs, contre une déformation ou une contrainte, caractérisé en ce qu'il est essentiellement constitué par des éléments (1 et 2) en saillie à l'intérieur des parties constitutives desdites pièces creuses (3 et 4) et reliés entre-eux. 2. Dispositif, suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments (1 et 2) présentent avantageusement à leur partie d'extrémité libre des formes coopérantes (1', 2') permettant leur logement mutuel et ménageant un espace (2") de réception d'une bavure de soudage par friction ou résultant d'un collage à la résine synthétique, de préférence époxy. 3. Dispositif, suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les éléments (1 et 2) se présentent avantageusement sous forme de dômes à section circulaire ou sensiblement circulaire. 4. Dispositif, suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les éléments (1 et 2) sont avantageusement pourvus d'un évidement (5) débouchant à l'extérieur des pièces creuses (3 et 4) et borgne près de l'extrémité des éléments (1 et 2) présentant les formes coopérantes (1' et 2'). 5. Dispositif, suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les éléments (1 et 2) sont munis, en outre, d'un moyen (6) de liaison de serrage mécanique des extrémités des éléments (1 et 2) l'une sur l'autre. 6. Dispositif, suivant la revendication 5, caractérisé en ce que le moyen (6) de liaison de serrage mécanique des extrémités des éléments (1 et 2) est réalisé par l'intermédiaire d'un ensemble vis-écrou (7) dont la vis traverse un perçage (8) prévu dans les extrémités des éléments (1 et 2). 7. Dispositif, suivant la revendication 5, caractérisé en ce que le moyen (6) de liaison de serrage mécanique des extrémités des éléments (1 et 2) est constitué par une vis traversant l'extrémité de l'un des éléments (1 ou 2) et coopérant avec un écrou rapporté ou noyé dans l'autre élément (2 ou 1) ou prévu dans ou sur une pièce complémentaire telle qu'un capot ou une pièce de support. 8. Dispositif, suivant la revendication 5, caractérisé en ce que le moyen (6) de liaison de serrage mécanique des extrémités des éléments (1 et 2) est réalisé sous forme d'une vis indémontable coopérant avec un écrou noyé ou insert. 9. Dispositif, suivant la revendication 5, caractérisé en ce que le moyen (6) de liaison de serrage mécanique des extrémités des éléments (1 et 2) est réalisé par des rivets métalliques ou en matière synthétique. 10. Dispositif, suivant la revendication 5, caractérisé en ce que le moyen (6) de liaison de serrage mécanique des extrémités des éléments (1 et 2) est réalisé par un sertissage par injection de matière synthétique à l'intérieur de l'évidement (5) des éléments (1 et 2) et traversant les perçages (8) de leurs extrémités. 11. Dispositif, suivant la revendication 10, caractérisé en ce que le sertissage par injection est réalisé sous forme d'éléments de guidage et de fixation d'un capot ou analogue monté sur les pièces creuses.