Brevet FR2831641A1 — publié le 20030502

DISPOSITIF DE SERRAGE POUR TUYAUX, OU ANALOGUES, ET SON PROCÉDÉ DE RÉALISATION La présente invention concerne un dispositif de serrage pour tuyaux, ou analogues, et son procédé de fabrication. Elle s'applique en particulier, mais non exclusivement, au surmoulage d'un collier, ou d'une bague, de serrage fixé sur un tuyau en caoutchouc dans des véhicules automobiles. Il est nécessaire dans un compartiment moteur d'un véhicule, par exemple de tourisme ou un utilitaire, de faire circuler des fluides, tels que par exemple le liquide de refroidissement du moteur ou l'air pour l'alimentation du turbo, à travers des tuyaux généralement en caoutchouc ; ces derniers étant fixés à leurs extrémités à un embout tubulaire rigide, en métal ou en thermoplastique. Bien entendu, il faut que la fixation entre l'embout et le tuyau soit totalement étanche. Ainsi, on a recours à des colliers ou des bagues de serrage permettant de comprimer le tuyau en caoutchouc de sorte que la liaison tuyau-embout soit étanche. En outre, il est souhaitable que le collier, ou la bague, de serrage, ainsi que le tuyau au niveau de sa liaison avec l'embout, est une durée d'exploitation optimale. L'art antérieur connaît déjà des colliers de serrage rapportés sur le tuyau après le montage de ce dernier et des pièces moteurs auxquelles il va être relié. Cette solution ne permet pas un positionnement optimum du collier sur les embouts desdites pièces car ces colliers de serrage peuvent glisser ou se positionner de travers et occasionner des dommages irréversibles au tuyau. En outre, ces colliers sont souvent fixés sur le tuyau avec un serrage excessif ce qui entraîne la détérioration rapide du caoutchouc et/ou l'altération des embouts des pièces. Une autre solution de l'art antérieur consiste à livrer le tuyau avec le collier de serrage fixé préalablement dessus ce qui permet d'éviter un mauvais positionnement du collier et autorise des gains de temps au montage. Il existe, à l'heure actuel, sur le marché plusieurs solutions techniques permettant de fixer préalablement le collier de serrage sur le tuyau. Une première solution est réalisée en sortie d'extrusion, c'est-à-dire avant la phase de vulcanisation de la matière plastique constituant le tuyau. Le tuyau est emmanché sur un mandrin qui va lui donner sa forme finale et la surface de la partie où va être fixé un collier de serrage métallique est préalablement préparée, mécaniquement ou chimiquement, afin de favoriser l'adhérence dudit collier. Un pavé de caoutchouc cru est posé sur le tuyau en prenant en sandwich le collier ; le pavé étant maintenu en place sur le tuyau par une pièce métallique. L'ensemble tuyau/pavé/collier est ensuite vulcanisé en autoclave. Après cuisson, le support métallique est enlevé et la pièce est lavée. Cette solution est satisfaisante quant au produit fini obtenu, mais elle nécessite beaucoup d'opérations manuelles et présente donc l'inconvénient majeur d'un coût de production très élevé. Par ailleurs, cette méthode de fabrication nécessite l'utilisation de colliers résistants à la corrosion en atmosphère humide et chaude (vulcanisation en autoclave). Enfin, si l'on désire un autre, il est impossible de retirer le susdit pavé sans détériorer le raccord. Un second procédé de fabrication consiste à effectuer un surmoulage caoutchouc du collier de serrage sur le raccord après la vulcanisation caoutchouc constituant le tuyau. Ce procédé utilise des pavés en caoutchouc qui vont être vulcanisés sur le tuyau tout en maintenant le collier de serrage ; ceci nécessitant une préparation de la surface. Dans ce second procédé, lors du surmoulage, la température du moule atteint environ la température 200 c, ce qui entraîne une destruction de la graisse de serrage du collier et donc son grippage. En outre, le temps de fabrication est de plusieurs minutes. Il a également été proposé d'utiliser un adhésif pour fixer le collier de serrage sur le tuyau ; l'adhésif utilisé étant généralement à base d'isocyanate ou de néoprène. Cette méthode simple présente de nombreux inconvénients. Tout d'abord, les opérations manuelles nécessaires avec ce procédé sont délicates et entraînent des coûts importants en raison de la durée importante nécessaire pour la fabrication. Par ailleurs, les produits constituant l'adhésif sont souvent irritants et/ou nocif pour les opérateurs. Enfin, l'adhésif rigidifie la matière élastique constituant le tuyau ce qui engendre des fissurations sous contrainte lors du fonctionnement. L'invention a donc plus particulièrement pour but de supprimer ces inconvénients. Elle propose à cet effet un procédé de fabrication d'un dispositif de serrage pour tuyaux, ou analogues, comportant notamment : une étape d'extrusion, de mise en forme puis de vulcanisation de la matière caoutchouc constituant un tuyau, par exemple à l'aide d'un autoclave, une étape de préparation, grâce à des moyens mécaniques ou chimiques, d'au moins une partie d'une extrémité du tuyau pour augmenter l'adhérence de ladite partie, caractérisée en ce qu'il comprend en outre les étapes : d'introduction d'un collier de serrage dans un moule assurant le positionnement définitif dudit collier sur le tuyau, - de surmoulage du collier par un pavé en thermoplastique élastomère. Grâce à ces particularités, l'invention permet d'abaisser considérablement les coûts de fabrication car elle nécessite peu ou pas de travail effectué par un opérateur. En outre, le dispositif selon l'invention est réalisable avec un investissement réduit, notamment parce que le procédé de fabrication de collier de serrage utilise une presse à injection ordinaire. Avantageusement, le procédé de fabrication comprend une étape de pré-positionnement, réalisée par exemple manuellement, du collier de serrage sur le tuyau. De préférence, le pavé en thermoplastique élastomère est un élastomère thermoplastique oléfinique ou styrènique, un polyester éther ou un polyester ester, ou un copolymère éther amide. Avantageusement, le procédé selon l'invention comprend, préalablement à l'étape de pré-positionnement du collier, une étape de dégraissage, par exemple au solvant, de la partie du tuyau sur laquelle le collier est fixé. Selon une possibilité offerte par l'invention, le pavé de surmoulage comprend une poudre, ou des pigments, apte à conférer au surmoulage une couleur distincte de celle du tuyau. De la même manière, le pavé pourra comprendre des additifs actifs aptes à modifier la couleur du surmoulage lors d'un contact avec une substance chimique telle que, par exemple, de l'huile ou du carburant. Grâce au procédé de fabrication selon l'invention, on obtient un dispositif de serrage pour tuyaux, ou analogues, en matière plastique comprenant un pavé en thermoplastique élastomère, un collier de serrage présentant une rigidité suffisante pour lui conférer un caractère au moins partiellement élastique. Ainsi, selon un mode d'exécution préféré de l'invention, le pavé est en thermoplastique élastomère ce qui facilite grandement le démontage du dispositif. En effet, lorsqu'un opérateur souhaite séparer le collier du tuyau en caoutchouc, il lui suffit de tirer sur le collier pour que le pavé se désolidarise du raccord. Dans ce cas, ni le raccord ni le collier ne sont endommagés ce qui permet un remplacement facile de l'une ou l'autre pièce. Des modes d'exécution de l'invention seront décrits ci-après, à titre d'exemple non limitatif, avec référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 illustre une vue en perspective la figure 2 illustre une vue en coupe du dispositif de serrage représenté sur la figure 1 ; - la figure 3 est une représentation schématique d'un collier de serrage ; - la figure 4 est une vue en perspective de deux autres dispositifs de serrage selon l'invention ; la figure 5 représente deux variantes de forme d'un surmoulage réalisé sur le collier. Dans la partie descriptive de l'invention, le procédé de fabrication ne fait référence à aucune figure car le matériel utilisé pour mettre en oeuvre ce procédé est tout à fait commun. Par conséquent, les schémas du matériel, par exemple une presse à injection, ne sont pas utiles pour la compréhension dudit procédé par l'homme du métier. On réalise tout d'abord un tuyau 1, ou un raccord formant l'extrémité du tuyau, pour la liaison avec un embout métallique ou thermoplastique, par exemple pour la fixation d'un tuyau de liquide de refroidissement sur le radiateur d'un véhicule automobile. Ce tuyau 1, ou ce raccord, généralement en caoutchouc, est extrudé de façon classique puis mis en forme et finalement vulcanisé dans un autoclave. Les matières caoutchouc couramment utilisées pour constituer le tuyau 1, ou le raccord, sont des mélanges à base d'EPDM (Ethylène Propylène Diène Monomère) ; EVM (Ethyle Vinyle Acétate) ; CM (Polyéthylène HNBR (Nitrile hydrogéné) ; le choix du type d'élastomère dépendant du fluide transporté ainsi que de la température d'utilisation Une partie 2, en général proche de l'extrémité du tuyau 1, ou du raccord, est ensuite préparée, ou activée, afin de favoriser l'adhérence de ladite partie 2. Cette préparation, ou activation, est réalisée de façon mécanique, par exemple par grattage, ou de façon chimique, par exemple par flammage ou dépose d'un primaire. Par ailleurs, cette préparation, ou activation, de la susdite partie 2 peut être précédée d'un léger dégraissage au solvant. Un collier de serrage 3 comprend classiquement une vis 4 et une bande filetée 5, avec bordures relevées pour éviter les coupures du tuyau 1. La tête 6 de la vis 5 est de forme hexagonale et est munie d'une gorge, permettant le serrage à l'aide d'une clé. Le collier de serrage 3 est pré-positionné, classiquement de façon manuelle, sur le tuyau 1, ou le raccord. Ce collier 3 est ensuite introduit dans un moule, non représenté sur les figures ; ce dernier assurant le positionnement définitif du collier 3 sur le tuyau 1, ou le raccord. Enfin, un pavé en thermoplastique élastomère 7 est surmoulé sur le collier 3 ; ce surmoulage étant réalisée à l'aide d'une presse à injection standard. Les matières thermoplastiques utilisées pour le surmoulage appartiennent idéalement à la famille des thermoplastiques élastomères. En effet, ces matériaux thermique et à une mise en oeuvre particulièrement facile. Parmi ces matériaux, les élastomères thermoplastiques oléfiniques, styréniques, les polyesters éther ou polyesters ester et les copolymères éther amide ont été retenus en raison de leurs adhérences sur les caoutchoucs précédemment cités. Les élastomères thermoplastiques, dont la phase caoutchouc est entièrement réticulée, envisagés pour le surmoulage, sont un mélange de polypropylène (PP) avec un caoutchouc réticulé d'éthylène et de propène (EPM-EPDM). Des particules réticulées de l'ordre du micron sont dispersées dans la matrice thermoplastique de polypropylène. Ces types de polymères, particulièrement intéressants dans le cas présent d'application, présentent un caractère élastique prononcé. Les élastomères thermoplastiques peuvent être formulés sur une base de copolymères blocs styréniques organisés en réseaux interpénétrant alliés à des polyoléfines. Les copolymères éther amide sont des thermoplastiques cristallins formulés sur une base de poly éther à bloc amides. L'intérêt d'utiliser un pavé de surmoulage 7 en thermoplastique élastomère réside principalement dans la facilité en cas de démoulage volontaire du dispositif de serrage. En effet, lorsqu'un opérateur souhaite séparer le collier de serrage 3 du tuyau 1, ou du raccord, en caoutchouc, il lui suffit de tirer sur le collier 3 pour que le pavé 7 se désolidarise dudit tuyau 1, ou dudit raccord. Dans ce cas, ni le tuyau 1, ou le raccord, ni le remplacement facile de l'une ou l'autre pièce, contrairement aux solutions pavées caoutchouc ou par collage du pavé. La forme surmoulée, dénommé ici pavé 7, est par exemple de forme rectangulaire ou carré et possède une épaisseur au moins supérieure à 3 mm, généralement comprise entre 3 et 5 mm. En effet, en dessous de cette épaisseur, la quantité de matière du pavé 7 n'est pas suffisante pour recouvrir le collier de serrage 3. Par ailleurs, le pavé de surmoulage 7 pourra présenter un indexage 8 ayant la forme par exemple d'une languette, d'un creux ou d'une ligne ; cet indexage 8 permettant le bon positionnement du dispositif de serrage lors du montage dans le véhicule. Comme cela est représenté sur la figure 7, le pavé de surmoulage 7 peut comprendre, dans sa partie supérieure, une fonction de clipsage 9 destinée à maintenir par exemple un capteur ou un câble. De la même manière, il est possible de surmouler une butée d'usure, non représentée sur les figures ; cette dernière évitant l'usure du tuyau 1, ou du raccord, lors de frottement avec des pièces situées à proximité. Par ailleurs, le pavé 7 pourra comprendre une poudre, ou des pigments, apte à conférer au surmoulage une couleur distincte de celle du tuyau 1 ; cette poudre, ou ces pigments, étant ajoutée dans la trémie de la presse à injection. Dans ce cas, la couleur peut être utilisée comme détrompeur pour indiquer un sens de montage du dispositif de serrage, une température limite d'utilisation ou plus simplement, cette couleur est utilisée soit pour homogénéiser le style sous capot moteur soit au contraire pour se différencier de la couleur sous capot moteur. De la même manière, le pavé de surmoulage 7 pourra comprendre une matière dont la couleur change suite à un contact avec une substance chimique particulière, telle que par exemple de l'huile ou du carburant, ou une exposition dudit pavé 7 à une température excessive ; cette variation de couleur indiquant, à l'occasion d'une révision, que le tuyau 1, ou le raccord, est à changer préventivement. L'invention est décrite dans ce qui précède à titre d'exemple. Il est entendu que l'homme du métier est à même de réaliser différentes variantes de l'invention sans pour autant sortir du cadre du brevet, en particulier concernant la forme du surmoulage. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication d'un dispositif de serrage pour tuyaux, ou analogues, comportant notamment : une étape d'extrusion, de mise en forme puis de vulcanisation de la matière caoutchouc constituant un tuyau (1), par exemple à l'aide d'un autoclave, une étape de préparation, grâce à des moyens mécaniques ou chimiques, d'au moins une partie (2) d'une extrémité du tuyau pour augmenter l'adhérence de ladite partie (2), caractérisée en ce qu'il comprend en outre les étapes : d'introduction d'un collier de serrage (3) dans un moule assurant le positionnement définitif dudit collier (3) sur le tuyau (1), - de surmoulage du collier (3) par un pavé (7) en thermoplastique élastomère. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'étape de préparation d'une partie (2) d'une extrémité du tuyau (1) consiste en un grattage, un flammage et/ou en une dépose d'un primaire. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'il comprend une étape de prépositionnement, réalisée par exemple manuellement, du collier de serrage (3) sur le tuyau (1). 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisée en ce qu'il comprend, préalablement à l'étape de pré-positionnement du collier (3), une étape de dégraissage, par exemple au solvant, de la partie de l'extrémité du tuyau (1). 5. Procédé selon la revendication 1, caractérisée en ce que le pavé (7) est un élastomère thermoplastique oléfinique ou styrènique, un polyester éther ou polyester ester ou un copolymère éther amide. 6. Procédé selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'étape de surmoulage est effectuée par une presse à injection standard. 7. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le pavé (7) en élastomère plastique possède une épaisseur supérieure à 3 mm afin de permettre le recouvrement complet du collier de serrage (3). 8. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le pavé (7) comprend une poudre, ou des pigments, apte à conférer au surmoulage une couleur distincte de celle du tuyau (1). 9. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le pavé (7) comprend des additifs actifs aptes à modifier la couleur du surmoulage lors d'un contact avec une substance chimique telle que, par exemple, de l'huile ou du carburant. 10. Dispositif de serrage pour tuyaux (1), ou analogues, caractérisé en ce qu'il comprend : un collier de serrage (3) présentant une rigidité suffisante pour lui conférer un caractère au moins partiellement élastique, un pavé (7) en élastomère thermoplastique surmoulé sur ledit collier. 11. Dispositif de serrage pour tuyaux selon la revendication 10, caractérisé en ce que le pavé de surmoulage (7) comprend un indexage (8) ayant la forme par exemple d'une languette, d'un creux ou d'une ligne. 12. Dispositif de serrage pour tuyaux selon la revendication 10, caractérisé en ce que le pavé de surmoulage (7) comprend une fonction de clipsage (9) destinée par exemple à maintenir un capteur ou un câble.