Brevet FR2740196A1 — publié le 19970425

COLLIER DE SERRAGE A RUBAN ELASTIQUE La présente invention se rapporte à un collier de serra- ge à ruban élastique muni d'un ruban élastique cintré en forme d'anneau, comprenant une région médiane, une première région extrême et une seconde région extrême, les régions extrêmes se chevauchant dans une zone de chevauchement et une mâchoire de serrage, affectée à chaque région extrême, étant interposée, dans le sens circonférentiel, entre la région médiane et la mâ- choire de serrage de l'autre région extrême considérée. De tels colliers de serrage à rubans élastiques sont par exemple employés, dans des véhicules automobiles, pour établir une liaison entre un embout tubulaire et un flexible de circu- lation d'eau. Des liaisons de ce type se présentent, par exem- ple, dans des systèmes de refroidissement et de chauffage de vé- hicules automobiles. Un collier de serrage à ruban élastique de ce genre est connu, par exemple, d'après la demande de brevet DE-Al-30 43 108 ou d'après le modèle d'utilité DE-U-1 955 253. Pour procéder au montage d'un tel collier de serrage, les mâchoires de serrage sont par exemple comprimées à l'aide d'une pince de serrage. Il en résulte un élargissement du collier, c'est-à-dire que son diamètre augmente de façon telle qu'il puisse être enfilé sur le flexible. Les mâchoires de serrage empêchent, simultanément, une extension excessive du collier lorsqu'il est bloqué et lorsque les mâchoires de serrage s'appliquent l'une contre l'autre. Le flexible, ainsi équipé du collier de serrage, est ensuite enfilé sur l'embout tubulaire. Après le relâchement des mâchoires de serrage, le collier revient élastiquement en di- rection de sa position de repos en assurant, de la sorte, le blo- cage à demeure du flexible annulairement sur l'embout tubulai- re. En variante, tout d'abord le collier, puis le flexible, peuvent également être enfilés sur l'embout. Le collier est ensuite mis en place sur le flexible enfilé, puis soulagé. Des colliers de serrage à rubans élastiques de ce type ont fait leurs preuves, dans de nombreux cas d'application, du fait de leurs possibilités de montage simples et de leur grande fiabilité. Des problèmes surviennent néanmoins, de manière isolée, lorsqu'une pression interne accrue se développe dans l'embout tubulaire ou dans le flexible. Dans certaines circons- tances, cette pression interne peut se traduire par une expan- sion du flexible et, de ce fait également, par un élargissement du collier, si bien que la liaison perd son étanchéité. Pour y remédier, les colliers de serrage à rubans élastiques doivent être conçus suffisamment robustes pour prodiguer une compres- sion superficielle relativement forte. Un phénomène de tasse- ment accru se produit, sur les flexibles dont l'étanchéité doit être assurée, ce qui influence défavorablement la longévité de la liaison desdits flexibles. Une plus grande force doit, de surcroît, être appliquée au stade du montage pour pouvoir mon- ter le collier, sur le flexible, malgré la tension accrue. L'invention a pour objet de permettre de garantir l'étanchéité d'une liaison, également lorsqu'il règne des pressions accrues. Conformément à l'invention, dans un collier de serrage à ruban élastique du genre cité en introduction, cet objet est atteint par le fait que la première région extrême présente, en plus de sa machoire de serrage, un ergot qui emprisonne par-der- rière, au moins dans la direction tangentielle, une butée sail- lant pour l'essentiel radialement par rapport au ruban élasti- que dans la seconde région extrême, ledit ergot étant agencé et réalisé de telle sorte qu'il empêche, dans une large mesure, un élargissement du collier de serrage bloqué fermement sur un flexible, sous l'effet de la pression interne dudit fle- xible. L'on tire alors parti de l'expérience selon laquelle, lors d'un élargissement du collier de serrage suite au dévelop- pement d'une pression interne, le déplacement des deux régions extrêmes, l'une par rapport à l'autre, s'opère pour l'essentiel tangentiellement ou dans le sens périphérique. L'on peut, en revanche, imposer une autre cinématique au cours du montage du collier, lorsque les deux mâchoires de serrage sont pressées l'une contre l'autre. Dans ce cas, le mouvement mutuel des deux régions extrêmes du collier n'a absolument pas lieu uniquement dans le sens tangentiel. Bien au contraire, il est également possible d'intégrer une composante radiale. Par conséquent, si l'on interdit le mouvement purement tangentiel des régions ex- trêmes du collier, l'élargissement dudit collier, dû à des pressions internes, s'en trouve contrecarré. Lorsque de telles pressions internes surviennent et lorsque le collier s'élar- git, l'ergot vient tôt au tard s'appliquer contre la butée. De la sorte, une poursuite de l'élargissement du collier est fia- blement évitée et la liaison, entre le flexible et l'embout tu- bulaire, demeure étanche. De plus fortes compressions superfi- cielles en service normal ne sont pas nécessaires, dans ce cas, ce qui se répercute positivement sur le flexible. Le phénomène de tassement accru s'en trouve évité. Les désignations "première" et "seconde" région extrême servent uniquement à distinguer les deux régions extrêmes. Ces deux notions peuvent être aisément interchangées. Une distance prédéterminée sépare de préférence, à l'état soulagé, l'ergot et la butée. Par "état soulagé", il convient d'entendre aussi bien l'état que prend le collier de serrage à ruban élastique lorsqu'il est mis en place sur un fle- xible dans lequel un embout tubulaire est emboîté, et qui pré- sente un diamètre nominal correspondant audit collier; que l'état non intégré. La distance précitée a, d'une part, pour effet de faciliter le montage. Au stade du montage, l'on peut faire passer l'ergot et la butée en regard l'un de l'autre, sans devoir tout d'abord soulever ledit ergot à l'écart de ladite butée. A l'état intégré, la distance susmentionnée autorise un petit mouvement relatif des régions extrêmes du collier, ce qui est par exemple judicieux pour compenser des tolérances. Il est également fréquent que le flexible ne se tasse "correctement" qu'à la longue, sur l'embout tubulaire, de sorte que la liaison peut également être maintenue étanche du fait de la faible dis- tance. De préférence, la distance présente un ordre de grandeur situé dans la plage de 0,5 mm à 4 mm. D'une part, cette distance est suffisamment petite pour éviter un élargissement excessif du collier de serrage à ruban élastique lorsque des pressions internes sont développées. D'autre part, elle est suffisamment grande pour garantir les possibilités susmentionnees, concer- nant le montage et le comportement ultérieur du flexible sur l'embout tubulaire. De préférence, la butée et/ou l'ergot sont façonnés d'un seul tenant avec le ruban élastique. Cela facilite la fabrica- tion. Il n'est pas impératif d'établir des liaisons addition- nelles entre la butée, ou l'ergot, et le ruban élastique. De surcroît, cette réalisation permet d'obtenir une fiabilité re- lativement grande étant donné que la butée et l'ergot sont consignés à demeure, sur le ruban élastique, avec la fermeté nécessaire. La butée est formée, de préférence, par la mâchoire de serrage de l'une des régions extrêmes. Cela facilite semblable- ment la fabrication du collier de serrage à ruban élastique, tout en étant cependant utile lors du montage dudit collier. D'une part, il n'est pas impératif de prévoir des pièces supplé- mentaires sur le collier. D'autre part, lors de la compression des mâchoires de serrage, cela permet simultanément d'impri- mer, à la butée et à l'ergot, des mouvements relatifs n'impli- quant aucune gêne réciproque. Cela est particulièrement avantageux lorsque l'ergot est disposé au voisinage de la mâchoire de serrage de l'autre région extrême. Dans ce cas, au cours du montage, l'ergot peut être animé, avec aisance relative, d'un mouvement en regard de la butée. Il est également préférentiel que l'ergot se présente comme une partie de la mâchoire de serrage de l'autre région extrême. Là encore, l'on obtient la cinématique souhaitée lors du montage du collier de serrage à ruban élastique, c'est-à- dire que la butée et l'ergot peuvent être déplaces en regard l'un de l'autre, au stade du montage, en appliquant des mesures relativement simples. A l'état intégre, lorsque seules des pressions internes agissent sur le collier, un élargissement dudit collier est empêché par l'ergot et la butée appliqués l'un contre l'autre. De préférence, la première région extrême traverse une fente pratiquée dans la seconde région extrême. En cas de solli- citation du collier de serrage à ruban élastique par une pres- sion interne, qui impliquerait un élargissement radial, cela a pour effet d'empêcher qu'il en résulte un deport des deux ré- gions extrêmes l'une par rapport à l'autre dans le sens axial. Bien au contraire, la première région extrême est axialement consignée à demeure dans la seconde région extrême. Il est alors préférable que l'ergot soit orienté axiale- ment vers l'intérieur dans la fente. Cela facilite la fabrica- tion du collier de serrage à ruban élastique. Lors du façonnage de la fente, l'on peut tout simplement laisser l'ergot en l'état, c'est-à-dire qu'il n'est pas conjointement éliminé lorsque la fente est, par exemple, pratiquée par poinçonnage. Toutefois, comme l'autre région extrême est guidée à travers la fente, cela confère, d'une manière assurément simple, le bloca- ge souhaité s'opposant à un mouvement purement tangentiel. Il est semblablement préférable de prévoir deux ergots orientés axialement vers l'intérieur, dans la fente, à partir de côtés opposés l'un à l'autre. Cela prodigue une certaine sy- métrie, c'est-à-dire que, lors de l'interpénétration, la pre- mière région extrême est retenue avec une fermeté telle qu'elle ne peut pas se placer de biais. Dans une forme de réalisation avantageuse, la butée pos- sède un flanc incliné tourné vers l'ergot. Cette forme de réali- sation permet, non seulement, de concrétiser un contact tangen- tiel entre l'ergot et la butée. La surface de contact, entre ladite butée et ledit ergot, peut également absorber des forces dans la direction radiale. De la sorte, non seulement l'exten- sion radiale du collier de serrage à ruban élastique est empê- chée grace à l'interdiction d'un mouvement tangentiel des régions extrêmes. Bien plus, un élargissement radial est, lui aussi, directement empêché. Dans une autre variante, l'ergot est réalisé, dans la première région extrême, sous la forme d'une languette saillant radialement et orientée vers la face intérieure de l'extrémité fermée de la fente. Cette variante peut, elle aussi, être pro- duite d'une manière relativement simple. La languette peut être poinçonnée, puis coudée à partir de l'autre région extrême. Lorsque les deux régions extrêmes reviennent élastiquement à leur position de repos, l'extrémité munie de la fente s'emboîte par déclic au-dessus de la languette, et est ainsi arrêtée. D'une manière avantageuse, au moins une mâchoire de ser- rage est formée par la face extrême d'une région extrême. Cela autorise un meilleur contrôle du mouvement de la mâchoire de serrage. De la sorte, l'ergot peut être mieux déplacé en regard de la butée. Tel est notamment le cas lorsque la face extrême pré- sente, par rapport au diamètre extérieur, un espacement radial de largeur nominale. Dans ce cas, la mâchoire de serrage (c'est- à-dire l'extrémité frontale de la région extrême) peut égale- ment être saisie par-dessous dans le sens radial, puis déplacée de manière correspondante, dans le sens radial, pour faire passer l'ergot au-delà de la butée. Il est, de même, avantageux que l'ergot présente, vis-à- vis de la machoire de serrage de la première région extrême, un espacement d'au moins 60 dans le sens circonférentiel. L'on dispose, dans ce cas, d'un bras de levier relativement long de telle sorte que le mouvement radial de la butée, au-dessus de l'ergot (ou inversement), puisse avoir lieu moyennant des forces modestes. L'invention va à présent être décrite plus en détail, à titre d'exemples nullement limitatifs, en regard des dessins annexés sur lesquels: la figure 1 illustre, en perspective, une première forme de réalisation d'un collier de serrage; la figure 2 est une vue fragmentaire détaillée d'une deuxième forme de réalisation; et la figure 3 est une vue fragmentaire détaillée d'une troisième forme de réalisation. Un collier de serrage 1 est constitué d'un ruban élasti- que 2 cintré en forme d'anneau. Le ruban élastique 2 comprend une région médiane 3, une première région extrême 4 et une se- conde région extrême 5, les deux régions extrêmes 4, 5 se ratta- chant à la région médiane. Les régions extrêmes 4 et 5 se chevau- chent mutuellement dans une zone de chevauchement. A cet effet, la première région extrême 4 est guidée dans la seconde région extrême 5 par l'intermédiaire d'une fente 6. A son extrémité tournée à l'opposé de la région médiane 3, la première région extrême 4 présente une zone oblique 7 coudée vers l'extérieur avec inclinaison radiale. Un segment de ruban 8 adjacent à la zone oblique 7 est à son tour orienté, pour l'essentiel, parallèlement au pourtour du collier de serrage 1 à ruban élastique. La face extrême du segment 8 s'étend par conséquent, pour l'essentiel, radialement par rapport audit collier 1. La face extrême du segment 8 forme ainsi une mâchoire de serrage 9, sur laquelle un outil peut être engagé en vue du montage du collier 1. La seconde région extrême 5 comporte elle aussi, de ma- nière similaire, une zone oblique 10 inclinée vers l'extérieur, dans le sens radial, vis-à-vis du pourtour du collier de serrage 1 à ruban élastique. Dans la continuité directe de la zone 10, se trouve un segment de ruban 11 dont la face extrême s'étend, pour l'essentiel, radialement par rapport au collier 1, et forme une mâchoire de serrage 12. Au moins le segment de ruban 11 est guidé radialement vers l'extérieur, par la zone oblique 10, de façon que sa face intérieure 13 accuse une faible distance par rapport à une sur- face périphérique 14 du collier de serrage dans sa région mé- diane 3. Un ergot 15, ménagé dans la première région extrême 4, se trouve sur la pointe d'une languette 16 coudée vers l'extérieur en dehors de ladite première région 4. Ladite région 4 présente, à cette fin, une découpe poinçonnée 17. L'ergot 15 emprisonne, par-derrière, une butée 18 for- mée, dans ce cas, par une extrémité fermée 19 de la seconde région extrême 5. L'illustration en perspective ne permet pas de constater qu'il existe entre l'ergot 15 et la butée 18, à l'état soulagé, une petite distance de l'ordre d'environ 0,5 mm à 4 mm. La coopération de l'ergot 15 et de la butée 18 empêche les deux régions extrêmes 4 et 5 de se déplacer tangentiellement l'une par rapport à l'autre, à partir de l'intérieur, lorsque le collier de serrage 1 à ruban élastique est sollicité par une pression. Lors d'un tel déplacement, en effet, l'ergot 15 vient se plaquer contre la butée 18 et interdit, de la sorte, une poursuite du mouvement. En revanche, un montage du collier de serrage 1 à ruban élastique demeure possible même si, dans ce cas, un élargisse- ment dudit collier s'avère nécessaire. Cet élargissement est rendu possible en imprimant, à la butée 18, un léger mouvement vers l'extérieur dans le sens radial lors de la compression des mâchoires de serrage 9 et 12, puis en lui faisant dépasser l'er- got 15. Ce mouvement peut être amplifié grâce au fait que l'outil, utilisé pour comprimer les mâchoires de serrage 9 et 12, emprisonne la seconde région extrême 5 par-dessous à la face intérieure 13 du segment de ruban 11, et lui impose ensuite une légère traction vers l'extérieur dans le sens radial. Lorsqu'on relâche les mâchoires de serrage 9 et 12, la force élastique du collier de serrage 1 a pour effet de ramener les deux régions extrêmes 4 et 5 à leur position initiale (ou, pour le moins, en direction de cette position lorsqu'un flexi- ble doit être bloqué à demeure); l'extrémité fermée 19 glisse alors sur la languette 16, puis s'encliquette de nouveau élas- tiquement vers l'intérieur dans le sens radial. Cela a pour ré- sultat d'accroître la sûreté empêchant un élargissement du col- lier de serrage 1 provoqué, en service, par des pressions internes. A cette fin, cependant, ledit collier 1 ne doit pas être dimensionné de manière à développer une force élastique supérieure. Dans la forme de réalisation selon la figure 1, l'ergot 15 présente, vis-à-vis de la machoire de serrage 9 de la pre- mière région extrême 4, un espacement d'au moins 60 dans le sens circonférentiel. Des courses élastiques relativement lon- gues sont ainsi disponibles, ce qui facilite le montage. Dans la forme de réalisation d'après la figure 2, dans laquelle des parties correspondant à celles de la figure 1 sont désignées par les mêmes indices de référence, l'ergot 15 d'un collier de serrage 1' à ruban élastique est plus rapproché de la machoire de serrage 9 de la première région extrême 4. Dans ce cas, l'on peut mieux distinguer la distance comprise entre l'ergot 15 et la butée 18. Pour le reste, l'agencement structu- rel et la fonction sont les mêmes que ceux du collier de serrage 1 conforme à la figure 1. La figure 3 montre une variante de réalisation d'un col- lier de serrage 51 à ruban élastique, dans laquelle des parties correspondant à celles de la figure 1 sont affectées des mêmes références numériques. Par rapport au collier de serrage 1 selon la figure 1, la modification apportée à la forme de réalisation du collier de serrage 51 réside dans le fait que la butée est formée, désor- mais, par la zone oblique 7 de la première région extrême 4. La seconde région extrême 5 comporte, en revanche, deux ergots 52 et 53 qui sont orientés axialement vers l'intérieur dans la fente 6 et, plus précisément, à partir de côtés opposés l'un à l'autre. Ces deux ergots 52 et 53 s'appliquent contre la zone oblique 7 lorsqu'on tente d'élargir les deux régions extrêmes 4 et 5 en exerçant une pression agissant radialement vers l'exté- rieur, depuis l'intérieur. La coopération, entre les ergots 52, 53 et la zone oblique 7, empêche alors non seulement les deux ré- gions extrêmes 4 et 5 de se déplacer tangentiellement l'une par rapport à l'autre. Un mouvement radial de la première région 4, vis-à-vis de la seconde région 5, est lui aussi empêché. Pour procéder au montage, le segment de ruban 11 est animé d'un mouvement tant dans le sens radial que dans le sens tangentiel, à l'aide d'un outil approprié pouvant par exemple venir en prise avec sa face intérieure 13, lorsque les deux mâ- choires de serrage 9 et 12 sont comprimées. Les deux ergots 52 et 53 glissent alors au-dessus de la surface de la zone oblique 7 et, éventuellement, du segment de ruban 8, ce qui provoque l'élargissement nécessaire au montage du collier de serrage 51 à ruban élastique. Lorsque les mâchoires 9 et 12 sont relâchées, les régions extrêmes 4 et 5 retournent à leur position initiale illustrée, sous l'effet de la force élastique du ruban élasti- que 2. En revanche, un élargissement est évité si une pression s'exerce de l'intérieur. Dans toutes les formes de réalisation, les ergots 15, 52, 53 et les butées 18, 7 sont façonnés d'un seul tenant avec le ruban élastique 2. Par exemple, ils peuvent aussi être ménagés conjointement, par poinçonnage et/ou par cintrage, au stade de la fabrication du collier de serrage 1, 1', 51 à ruban élas- tique. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au collier de serrage décrit et représenté, sans sortir du cadre de l'invention. -R E V E N D I C A T I ONS- 1. Collier de serrage à ruban élastique muni d'un ruban élastique cintré en forme d'anneau, comprenant une région mé- diane, une première région extrême et une seconde région extrê- me, les régions extrêmes se chevauchant dans une zone de chevau- chement et une mâchoire de serrage, affectée à chaque région extrême, étant interposée, dans le sens circonférentiel, entre la région médiane et la mâchoire de serrage de l'autre région extrême considérée, collier caractérisé par le fait que la pre- mière région extrême présente, en plus de sa mâchoire de serra- ge, un ergot (15; 52, 53) qui emprisonne par-derrière, au moins dans la direction tangentielle, une butée (18; 7) saillant pour l'essentiel radialement par rapport au ruban élastique (2) dans la seconde région extrême, ledit ergot étant agencé et réalisé de telle sorte qu'il empêche, dans une large mesure, un élargis- sement du collier de serrage bloqué fermement sur un flexible, sous l'effet de la pression interne dudit flexible. 2. Collier de serrage selon la revendication 1, caracté- risé par le fait qu'une distance prédéterminée sépare, à l'état soulagé, l'ergot (15; 52, 53) et la butée (18; 7). 3. Collier de serrage selon la revendication i ou 2, ca- ractérisé par le fait que la distance présente un ordre de gran- deur situé dans la plage de 0,5 mm à 4 mm. 4. Collier de serrage selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 3, caractérisé par le fait que la butée (18; 7) et éventuellement, ou en variante, l'ergot (15; 52, 53) sont fa- çonnés d'un seul tenant avec le ruban élastique (2). 5. Collier de serrage selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 4, caractérisé par le fait que la butée (7; 18) est formée par la mâchoire de serrage (9, 12) de l'une (4, 5) des régions extrêmes. 6. Collier de serrage selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 5, caractérisé par le fait que l'ergot (15; 52, 53) est disposé au voisinage de la mâchoire de serrage (12, 9) de l'autre région extrême (5, 4). 7. Collier de serrage selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 6, caractérisé par le fait que l'ergot (52, 53) se présente comme une partie de la mâchoire de serrage (12) de l'autre région extrême. 8. Collier de serrage selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 7, caractérisé par le fait que la première région extrême (4) traverse une fente (6) pratiquée dans la seconde ré- gion extrême (5). 9. Collier de serrage selon la revendication 8, caracté- risé par le fait que l'ergot (52, 53) est orienté axialement vers l'intérieur dans la fente (6). 10. Collier de serrage selon la revendication 9, carac- térisé par la présence de deux ergots (52, 53) orientés axiale- ment vers l'intérieur, dans la fente (6), à partir de côtés opposés l'un à l'autre. 11. Collier de serrage selon la revendication 9 ou 10, caractérisé par le fait que la butée (7) possède un flanc incli- né tourné vers l'ergot (52, 53). 12. Collier de serrage selon la revendication 8, carac- térisé par le fait que l'ergot (15) est réalisé, dans la premiè- re région extrême (4), sous la forme d'une languette (16) sail- lant radialement et orientée vers la face intérieure de l'ex- trémité fermée (19) de la fente (6). 13. Collier de serrage selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 12, caractérisé par le fait qu'au moins une mâ- choire de serrage (9, 12) est formée par la face extrême d'une région extrême (4, 5). 14. Collier de serrage selon la revendication 13, carac- térisé par le fait que la face extrême présente, par rapport au diamètre extérieur, un espacement radial de largeur nomi- nale. 15. Collier de serrage selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 14, caractérisé par le fait que l'ergot (15) pré- sente, vis-à-vis de la mâchoire de serrage (9) de la première région extrême (4), un espacement d'au moins 60 dans le sens circonférentiel.