Brevet FR2767574A1 — publié le 19990226

DISPOSITIF POUR L'ASSEMBLAGE DES ELEMENTS CONSTITUANT UN CONDUIT POLYGONAL CONVEXE OU CIRCULAIRE L'invention concerne un dispositif pour le raccordement des différents éléments constituant un conduit polygonal convexe ou circulaire. Le dispositif, selon l'invention, destiné aux conduits polygonaux convexes ou circulaires de faible épaisseur, peut par extension et combinaison, s'appliquer à tout autre de quelconque nature. Traditionnellement, dans la majorité des cas, I'assemblage des différents éléments polygonaux convexes se fait par cadres. La fixation de ces derniers est réalisée au moyen de soudure par points, ou par emboîtement sur des ergots préalablement formés dans la tôle de l'élément. Dûe à la galvanisation, il est fréquent de constater l'absence de pénétration aux points de soudure. II y a alors un simple collage par fusion de la galvanisation. Pour le cadre emboîté, très peu utilisé, il est courant que tous les ergots ne soient pas correctement emprisonnés. Ce dernier est alors à la limite de se déchausser. La solidité mécanique précaire de ce type de liaison ne permet pas l'assemblage au sol de grandes longueurs. Par ailleurs, la faiblesse de tels raccords nécessite un plus grand nombre de suspensions. Si le cadre cornière ne présente pas ces défauts, il reste d'un coût très élevé dans sa réalisation ( soudure des coins, équerrage de ces derniers, concordance des trous d'assemblage, des sections), d'où son abandon. La pose de ces cadres nécessite un poste fixe en atelier: - Etanchéité des coins par mastiquage. - Peinture des cadres et ou des points de soudure. II ne peut, sauf exception du chantier de très longue durée etre reproduit. II interdit donc l'envoi des éléments en deux parties ou en panneaux, provoquant ainsi un coût élevé du transport ( beaucoup de volume pour peu de poids ) et de la manutention. Dans le cas de l'assemblage des éléments circulaires, la seule virole extensible entre pour partie dans le fonctionnement, et est d'une conception élaborée nécessitant un outillage spécifique difficilement envisageable sur chantier. ( documents 90 400 870 . 310390 695 et USA - A -3514135). Sa déformation permanente rend impossible toute nouvelle utilisation. Si l'invention décrite par le document 9602680, tendait vers cette simplification, par son côté mécanique, elle demeure toutefois trop délicate à mettre en ceuvre. Le dispositif selon l'invention permet de remédier à ces inconvénients et difficultés. A cet effet, le dispositif qu'elle concerne du type précité, est caractérisé en ce qu'il comprend, un feuillard de grande largeur, dont les extrémités, subissent deux plis opposés, afin de constituer des ondulations, qui écrasées, formeront deux profils S symétriques. Ces derniers, extérieurs au conduit à cercler, sont positionnés en vis-à-vis, par roulage de la bande pour le circulaire, ou par assemblage d'éléments, linéaires, et pliés, pour les sections polygonales convexes. Un fer U, dont la face opposée aux ailes verticales, est munie d'un joint médian perpendiculaire à ces dernières, d'un goujon central, ou d'un orifice, pour le passage d'un anneau de levage éventuel équipé, dans l'ordre, d'un écrou, d'une large rondelle et d'un fer plat épousant la forme du conduit à assembler, solidaire en son extrémité, assure par emboîtement des chants biseautés de l'âme, dans les ondes supérieures des profils S sus - dénommés, le guidage de ces derniers. Leurs rapprochements étant assurés par deux éléments de section carrée ou rectangulaire, percés de trous horizontaux en partie haute, taraudés pour l'un, lisse pour son vis-à-vis, permettant aux ensembles vis rondelles implantés dans ces orifices, d'assurer leurs déplacements, rainurés en partie basse, parallèlement aux premiers et à la face inférieure, et ce sur une profondeur suffisante, afin de constituer un évidement capable de coiffer par l'extérieur, les ondes supérieures des profils S, tout en prenant appui sur la face interne des inférieures, par le chant des ailes constituées. D'autres caractéristiques de l'invention ressortent des sous- revendications. Le fonctionnement du dispositif décrit précédemment, se déroulera comme suit: Le dispositif préalablement assemblé comme décrit précédemment, les profils S sont écartés au maximum à la limite de l'amorce de pénétration de l'âme du fer U dans les ondes supérieures. L'anneau de levage éventuel est réglé pour que reposant sur le dessus des éléments rainurés par la rondelle et l'écrou, le plat ait un espace suffisant avec la manchette ou collier pour y accueillir l'épaisseur des gaines. Ainsi préparé, l'ensemble est positionné sur le conduit à assembler ou à ceinturer, et les vis orientées pour, par un accès aisé, faciliter le couple à exercer sur ces dernières par de simples clés. L'effort exercé sur la ou les vis, démultiplié par ces dernières, provoque le déplacement linéaire des éléments rainurés ou mâchoires. Ceux-ci se rapprochent, entraînent les profils S qu'ils coiffent, et par ce fait sont également guidés horizontalement par l'âme du fer U aux extrémités duquel les premiers sont emboîtés. La forme de ces derniers, emprisonnés entre les mâchoires et l'âme du fer U, permet une transmission importante de l'effort tangentiel, et ce malgré la faible épaisseur de la tôle utilisée, en limitant le possible déroulement de celle-ci. Ecrasant un joint préalablement disposé sur la périphérie extérieure du conduit ou intérieure de la manchette, la course des mâchoires est limitée par la section de la gaine supérieure à celui du collier, ce qui permet le serrage de l'ensemble. Pour les gaines polygonales convexes, il y aura lieu, suivant leurs sections et la nature des matériaux utilisés de raidir les angles par une ou plusieurs potences, afin d'éviter l'écrasement du conduit par flambage des parois. Le jeu utile en position ouverte, étant donné par la longueur du déplacement linéaire des ondes symétriques sur l'âme. Au droit des profils S, I'étanchéité finale avec le réseau assemblé, est obtenue par la compression du joint initial dimensionné à cet effet, solidaire au fer U, qui se retrouve emprisonné entre les premiers, le second et ce dernier. Si utilisé, positionner manuellement suivant la génératrice du conduit, au moyen de l'anneau de levage par rapport auquel il a été orienté au départ, le plat solidaire à l'extrémité de la tige filetée du premier, et serrer l'écrou, dont la pression transmise sur le dessus des mâchoires par la rondelle, assure par traction le blocage du second contre la paroi de la gaine, offrant à la suspension une totale garantie. En l'absence de ce système d'accrochage, il est souhaitable de le remplacer par le goujon afin d'en conserver la fonction de butée. Celui-ci, prenant appui sur le bord du conduit en position verticale, empêche le dispositif assemblé, rendu solidaire par les ailes du fer U, qui forme des butées aux extrémités des composants, de glisser le long de ce dernier. II facilite également une répartition pour moitié de la manchette sur chaque élément à assembler. En dehors de guider les profils S, d'enfermer entre ses ailes, les premiers et les mâchoires, le fer U s'oppose également aux couples de ces derniers lors du serrage, limitant, grâce à un coulissement choisi, la flexion de la vis, facilitant ainsi leurs rotations. Si pour des besoins spécifiques, les contraintes devenaient importantes par l'augmentation du jeu, il y aurait lieu de remplacer vis et taraudages, par des ensembles trous lisses, rondelles et boulons à portées sphériques les rendant ainsi indépendantes de tout effort autre que la traction. Avant cintrage, la tôle qui constituera une des extrémités de la manchette, peut être sur une certaine largeur, pliée une ou plusieurs fois sur elle-même. Après roulage, cette épaisseur, réduira le diamètre intérieur d'une des extrémités. Cette possibilité de pouvoir obtenir une manchette ayant deux diamètres différents, permet de raccorder tout élément coulissant dans le second. Dans cette mise en oeuvre, il est à noter que la multiplication des vis assure au collier une légère conicité, permettant d'absorber une certaine imperfection dans la concordance dimensionnelle des éléments à assembler. Avec les mâchoires, complétées par des coins s'emboîtant dans les extrémités des premières, et assurant la continuité du profil, il est possible de réaliser un cadre rigide pour les sections polygonales convexes. Celui-ci, coiffera également par, I'extérieur, I'onde supérieure du profil S préalablement plié sur la périphérie de l'extrémité du conduit. II sera rendu solidaire à ce dernier par l'implantation en force de coins, dans la rainure constituée par l'intérieur de l'onde supérieure du profil S, elle-même logée dans celle du cadre par laquelle elle est coiffée et où par expansion forcée elle se bloquera. Un joint positionné dans ce même logement, assurera au serrage l'étanchéité de l'assemblage. Des taquets solidaires à l'un des.cadres, en partie basse, facilitera la mise en place du second en lui servant de support. Le dispositif peut être réalisé en tout matériau simple, composite ou moulé dont les caractéristiques élastiques et mécaniques, répondent aux performances requises. Les figures 1 et 2 représentent selon l'invention la position agrandie, ouverte et fermée du dispositif. Les figures 3, 4, 5 et 6 représentent selon l'invention, la position ouverte et fermée du dispositif en vues de face et de dessus. Les figures 7, 8, 9, 10 et il représentent les coupes transversales situant la position des joints et le principe de la réduction d'un diamètre. La figure 12 représente une manchette rectangulaire et le principe du renforcement des angles de la gaine par potences. La figure 13 représente une manchette pour tube oblong ainsi que le principe du raidissement de ce dernier. Les figures 14 & 15 représentent le principe du cadre rigide pour gaine polygonale. Le dispositif représenté par les figures 1 et 2 comporte un collier de grande largeur 1, dont les extrémités onduiées forment deux profils symétriques 2 de forme S. Un fer U 3, muni d'un joint médian 4, d'un goujon 5, ou d'un orifice 6, pour le passage d'un anneau de levage éventuel 7 équipé, d'un écrou 8 , d'une large rondelle 9 et d'un fer plat taraudé 10, solidaire en son extrémité par le contre écrou 11, assure par emboîtement des chants biseautés 12 de l'âme, dans les ondes supérieures des profils 2,le guidage de ces derniers. Leurs rapprochements étant assurés par deux éléments 13 et 14 de section carrée ou rectangulaire, percés de trous, taraudés pour l'un, lisses pour son vis-à-vis, permettant aux ensembles vis 15 et rondelles 16 implantés dans ces orifices, d'assurer leurs déplacements. Un évidement 17 permet à ces éléments de coiffer par l'extérieur, les ondes supérieures 18 des profils 2, tout en prenant appui sur la face interne des inférieures 19, par le chant 20 des ailes constituées. Le fonctionnement du dispositif décrit précédemment, se déroulera comme suit: les profils 2 sont écartés pour ne conserver qu'une petite pénétration 21 des extrémités 12 de l'âme du fer U 3 dans leurs ondes supérieures 18. L'anneau de levage éventuel est réglé pour que reposant sur le dessus des éléments 13 et 14 par la rondelle 9 et l'écrou 8, que le plat 10 ait un espace 22 suffisant avec la manchette ou collier 1 pour réceptionner l'épaisseur des gaines 23. Ainsi préparé, I'ensemble est positionné sur le conduit 23 à assembler ou à ceinturer, et les vis 15 orientées pour, par un accès aisé, faciliter le couple à exercer sur ces dernières par de simples clés. L'effort exercé sur la ou les vis 15, démultiplié par ces dernières, provoque le déplacement linéaire des mâchoires 13 et 14. Ceux-ci 13 et 14 se rapprochent, entraînent les profils 2 qu'ils coiffent, et par ce fait sont également guidés horizontalement par les extrémités 12 de l'âme du fer U 3. Les ondes 18,19 emprisonnées entre les mâchoires 13, 14 et les extrémités 12 de l'âme du fer U 3, peuvent supporter d'importants efforts tangentiels, et ce malgré la faible épaisseur de la tôle utilisée, en limitant le possible déroulement de celle-ci. Ecrasant un joint 24 préalablement disposé sur la périphérie extérieure du conduit ou intérieure de la manchette, la course des mâchoires absorbant le jeu initial, est limitée par la section de la gaine 23 supérieure à celui du collier 1, ce qui permet le serrage. Pour les gaines polygonales convexes, il y aura lieu, suivant leurs sections et la nature des matériaux utilisés de raidir les angles par une ou plusieurs potences 25 afin d'éviter l'écrasement du conduit par flambage des parois ( Fig. 12 et 13 ). Au droit des profils 2, I'étanchéité finale avec le réseau 23 assemblé, est obtenue par la compression du joint 4 dimensionné à cet effet, solidaire au fer U 3, qui se retrouve emprisonné entre 2, 23 et 3. Si utilisé, positionner manuellement suivant la génératrice du conduit 23, au moyen de l'anneau de levage 7 par rapport auquel il a été orienté, le plat 10 solidaire à la tige filetée, et serrer l'écrou 8, dont la pression transmise sur le dessus des mâchoires 13 et 14 par la rondelle 9, assure par traction le blocage de 10 contre la paroi de la gaine 23. En l'absence de ce système, utiliser le goujon 5 pour conserver ia butée. Celui-ci, prend appui sur le bord du conduit 23 , empêche le dispositif 1 à 21 enfermé entre les ailes du fer U 3, de glisser le long de 23 en position verticale et réparti pour moitié la manchette sur chaque gaine. En dehors d'enfermer entre ses ailes, les mâchoires 13 et 14 et les profils 2, de les guider, le fer U 3 s'oppose également aux couples de 13 et 14 lors du serrage, limitant, grâce à un coulissement ajusté, la flexion de la vis 15. Si pour des besoins spécifiques, les contraintes devenaient importantes, remplacer les vis 15, par des rondelles 26 et boulons ( 27 et 28 ) à portées sphériques. Avant cintrage, la tôle qui constituera une des extrémités de la manchette, peut être pliée une ou plusieurs fois sur elle-même 29 et 30 ( Fig. 10 et Il Après roulage, cette épaisseur, réduira le diamètre intérieur d'une des extrémités. Cette possibilité de pouvoir obtenir une manchette ayant deux diamètres différents, permet de raccorder tout élément coulissant dans le second. Dans cette mise en ceuvre, il est à noter que la multiplication des vis assure au collier une légère conicité, permettant d'absorber une certaine imperfection dans la concordance dimensionnelle des éléments à assembler. Avec les mâchoires 13 ou 14 ( Fig. 14 et 15 ), complétées par des angles 31 s'emboîtant dans les extrémités des premières, et assurant la continuité du profil, il est possible de réaliser un cadre rigide pour les sections polygonales convexes. Celui-ci, coiffera également par, I'extérieur, I'onde 18 du profil 2 préalablement plié sur la périphérie de l'extrémité du conduit. II sera rendu solidaire à ce dernier par l'implantation en force de coins 32, dans la rainure constituée par l'intérieur de l'onde 18 du profil 2, elle-même logée dans celle 17 du cadre par laquelle elle est coiffée et où par expansion forcée elle se bloquera. Un joint 33 positionné dans ce même logement, assurera au serrage l'étanchéité de l'assemblage. Des taquets 34 solidaires à l'un des cadres, en partie basse, facilitera la mise en place du second en lui servant de support. REVENDICATIONS 1 ) Dispositif pour l'assemblage de deux conduits ou accessoires, de section polygonale convexe ou circulaire utilisée en ventilation, caractérisé en ce qu'il comporte deux profils ( 13 ) et ( 14 ), qui coiffent chacun par une rainure ( 17 ) les boucles supérieures ( 18 ), et s'appuient, par les chants ( 20 ) des ailes constituées par les évidements ( 17 ), sur les intérieurs de celles inférieures ( 19 ), des profils S ( 2 ) symétriques appartenant au feuillard constituant la manchette ( 1 ), et forment deux ensembles (13 2), ( 14, 2)qui s'emboîtent sur une distance initiale ( ), de part et d'autre sur l'âme d'un fer U ( 3 ) par ses extrémités biseautées ( 12 ) , sur laquelle, la pression de vis ( 15 ) et rondelles ( 16 ) provoquera par un coulissement leur rapprochement, guidés latéralement par les ailes verticales de ce dernier ( 3 ), sur la face opposée desquelles, un goujon central ( 5 ) positionnera, facilité par son diamètre supérieur au départ, la virole ( 1 ) ainsi équipée de part et d'autre des conduits ( 23 ), en s'appuyant sur le bord de l'un d'eux, tandis qu'un joint médian (4) assurera la continuité de la manchette (1 ), et son étanchéité en étant emprisonné et compressé en fin de serrage des mâchoires ( 13 ) et ( dont les courses resserrent la virole (1 ), entre le fer U ( 3 ), les lèvres ( 19 ) et le réseau ( 23 ) alors que son homologue ( 24 préalablement collé sur l'extérieur de la gaine ( 23 ) ou l'intérieur du collier ( 1 ) le fera sur la périphérie. 2 ) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'un coulissement trop libre entre les éléments ( 13 et 2 ), ( 14 et 2 ) sur l'âme du fer U ( 3 ) nécessitera l'emploi d'un ensemble vis ( 28 ), rondelles ( 26 ) et écrous ( 27 ) à portées sphériques afin d'annuler la flexion sur les organes d'assemblage que pourrait engendrer le couple dû à la rotation des mâchoires (13) et eut(14). 3 ) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'un ou plusieurs plis de la tôle sur elle-même, constituera une épaisseur interne ( 29 ), ( 30 ) réduisant le diamètre d'une des extrémités de la manchette permettant ainsi l'assemblage rigide d'éléments coulissants. 4) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisées en ce que le goujon (5) peut être remplacé par un trou ( 6 ), par lequel la tige filetée d'un anneau de levage ( 7 ) pourra, par l'intermédiaire d'un plat ( 10 ) taraudé rendu solidaire en son extrémité par un contre écrou (Il), être glissé à l'intérieur du réseau ( 23 ) grâce au jeu ( 22 ), et, après avoir été orienté manuellement, prendre appui sur le conduit sous l'action de l'écrou (8 ) sur la rondelle ( 9 ) et permettre la suspension des gaines en toute sécurité tout en renforçant la tenue des profils S ( 2 ) en les bloquant contre les mâchoires ( 13 ) et (14 ). 5 ) Dispositif selon l'une quelconque des revendications, caractérisé en ce que les sections polygonales convexes seront, selon leurs dimensions renforcées par des potences ( 25 ), afin de limiter le flambage des côtés sous la pression de la manchette (1 ) au serrage. 6 ) Dispositif selon l'une quelconque des revendications, caractérisé en ce que les mâchoires ( 13 ) et ( 14 ), complétées par des coins ( 31 ) emboîtés aux extrémités forment des cadres rigides, qui prenant appui sur les profils S ( 2 ), en seront solidaires par des coins ( 32 ) posés en force dans la rainure que constitue l'intérieur de l'onde supérieure ( 18 ) où ils obligent par expansion, cette dernière à se bloquer dans l'évidement ( 17 ) des profils ( 13 ) et ( 14 ) avant d'être cachés par un joint ( 33 ) empruntant le même logement pour recouvrir les lèvres ( 19 ) et assurer l'étanchéité au droit du raccord lors du serrage des brides, dont la mise en place de la seconde est facilitée par des taquets ( 34 ) sur lesquels elle repose.