Brevet FR3048049A1 — publié le 20170825

DISPOSITIF DE CONFORMATION D'UN CONDUIT FLEXIBLE [0001] L'invention concerne des conduits destinés à convoyer des fluides, notamment du gaz, comme de l'air, ou des liquides, comme de l'eau, du carburant ou des réactifs en suspension aqueuse ou dans un solvant non aqueux. Il peut éventuellement s'agir d'un fluide sous pression et/ou à haute température, et le conduit peut se trouver dans un environnement contraint en espace et/ou à haute température. [0002] L'invention s'intéresse plus particulièrement aux conduits flexibles, généralement à base de polymère éventuellement chargé/renforcé, que l'on utilise par exemple pour l'admission d'air dans les moteurs thermiques, équipant par exemple mais pas seulement les véhicules automobiles. C'est cet exemple qui sera repris au long de la présente demande, pour des soucis de concision, mais l'invention n'est nullement limitée à celui-ci. [0003] Les conduits flexibles en polymère sont d'usage très courant et présentent de nombreux avantages par rapport aux conduites métalliques : ils sont légers, peuvent prendre des formes très libres, donc s'adapter à des environnements très divers. [0004] Quand on les monte pour connecter fluidiquement deux composants/contenants, les conduits doivent suivre un parcours donné. Ainsi, un conduit d'admission d'air d'un moteur thermique d'un véhicule doit cheminer sous le capot du véhicule dans un environnement à la fois très encombré et soumis à de fortes variations de températures. Le conduit peut ainsi devoir cheminer à proximité de composants mécaniques éventuellement mobiles, susceptibles de le détériorer par frottement /abrasion mécanique s'il vient à rentrer en contact avec le composant mécanique en question. Il peut devoir également cheminer à proximité de zones très chaudes susceptibles de le détériorer également. On peut penser notamment à des courroies de type courroies accessoire, poulies ou galets tendeurs, ou à une culasse de moteur en fonctionnement. Or le conduit flexible à base de polymère, et notamment s'il est susceptible de se dilater sous l'effet du fluide sous pression ou à haute température qu'il convoie, peut se déplacer/se déformer, donc se départir de son cheminement conçu pour éviter son usure. Il peut alors se rapprocher ainsi d'une zone à risque. [0005] L'invention a alors pour but de préserver l'intégrité de conduits flexibles destinés à cheminer au voisinage de zones susceptibles de les détériorer, notamment 3048049 2 mécaniquement ou thermiquement. L'invention a aussi pour but de rendre possible le cheminement d'un conduit flexible dans un environnement très encombré, dans une zone très exigüe. [0006] L'invention a tout d'abord pour objet un dispositif de conformation d'un conduit 5 flexible, le dispositif comportant une première portion de collier rigide plane et une deuxième portion de collier complémentaire de la première, rigide et au moins en partie courbe, des deux portions de colliers étant assemblées l'une à l'autre afin de constituer un collier enserrant ledit conduit en modifiant localement la géométrie de sa section. [0007] L'invention propose donc de déformer localement la section du conduit, de façon 10 à ce qu'elle soit pressée contre la portion plane du collier : d'une section initiale généralement cylindrique, le conduit va, dans la zone où est installé le dispositif de conformation de l'invention, présenter une section avec un méplat. On peut disposer le dispositif de conformation de l'invention, axialement et radialement, dans une zone appropriée du conduit pour éloigner localement (dans la zone du méplat en question) le 15 conduit d'une zone à risque, comme une courroie de transmission. En augmentant ainsi de quelques millimètres ou quelques centimètres, par exemple, la distance entre le conduit et la zone à risque, on préserve l'intégrité de la conduite, de façon simple et efficace. [0008] On peut ainsi s'assurer du respect de l'éloignement minimal entre le conduit flexible et un composant donné, même dans une zone très encombrée, même quand le 20 flexible est susceptible, dans certains conditions, de se déformer, par exemple de se dilater sous l'effet d'un fluide sous pression ou chaud qu'il convoie. Le dispositif de conformation selon l'invention peut alors aussi contribuer au bridage du gonflement du conduit flexible. [0009] On peut ensuite disposer le long du conduit autant de dispositifs de conformation 25 qu'il y a de zones à risque au voisinage du conduit. Le dispositif de conformation selon l'invention prévoyant un collier rigide peut donc résister mécaniquement de façon satisfaisante, même quand le conduit convoie des fluides à haute pression. Il est simple de mise en oeuvre, dans la mesure où il est « autoporté » : une fois monté autour du conduit, il n'est pas nécessaire de le fixer à une structure extérieure au conduit lui-même. On peut 30 ensuite choisir une largeur de collier donnée, en fonction de la taille et de la proximité de la zone à risque dont le conduit doit s'éloigner. 3048049 3 [0010] L'invention concerne aussi des colliers de conformation définissant non pas une mais plusieurs portions planes, de façon à créer sur la section de la conduite non pas un mais plusieurs méplats. [0011] De préférence, au moins une des portions de collier est substantiellement 5 métallique. Avantageusement, elles peuvent être toutes les deux en métal. On comprend qu'elles doivent être rigides pour être capables de conformer le conduit flexible, on peut donc les faire alternativement en un polymère rigide. Il s'est avéré que le métal était plus avantageux, au moins pour la portion de collier plane, car il pouvait présenter la rigidité voulue tout en restant relativement mince, comparativement à la même pièce qui serait 10 faite en polymère rigide. Or la minceur de la pièce est utile, car elle joue en faveur d'un maintien à distance plus important entre le conduit et la zone à risque. Le métal présente par ailleurs une bonne résistance thermique. [0012] De préférence, au moins une des portions de collier, notamment la portion plane et de préférence les deux, comporte au moins un évidement. Cet évidement permet 15 d'alléger la pièce. Mais, surtout, elle offre la possibilité de verrouiller en position axiale et radiale le dispositif de conformation autour du conduit. En effet, le conduit flexible se trouve pressé contre cette portion de collier, et, de par sa flexibilité même, va entrer localement dans cet évidement en se déformant, calant ainsi le collier sur le conduit. On peut prévoir non pas un mais plusieurs évidements, disposés de préférence parallèles les 20 uns aux autres dans le sens de la longueur de la portion de collier plane. On forme ainsi une sorte de cage contre les parois de laquelle est pressé et maintenu localement le conduit. [0013] Selon un mode de réalisation, les portions de collier sont assemblées l'une à l'autre, à l'une de leurs extrémités, par une articulation, une charnière ou par emboîtement 25 l'une dans l'autre, notamment avec des moyens de fixation complémentaires du type encoche coopérant avec un crochet. [0014] Selon un mode de réalisation, éventuellement cumulatif avec le précédent, les portions de collier sont assemblées à l'une de leurs extrémités par un système de verrouillage mécanique, par exemple avec une vis traversant deux orifices superposés 30 présents aux extrémités des deux portions de collier, une vis soudée - appelée aussi goujon- sur l'une ou l'autre des deux portions de collier, ou par une sauterelle de bridage. 3048049 4 [0015] L'assemblage du collier autour de la conduite selon l'invention peut ainsi être prévu amovible, par exemple avec les systèmes de verrouillages mécanique cités plus haut. [0016] Alternativement, cet assemblage peut aussi être prévu inamovible, non 5 démontable, en utilisant des systèmes de verrouillage mécanique définitifs, par soudure ou rivetage par exemple. [0017] Avec ces modes d'assemblage mécanique, on peut aisément fermer et serrer le collier selon l'invention autour du conduit, avec pas ou peu d'outillage. [0018] Selon une variante, l'une au moins des portions de collier est métallique et 10 encapsulée au moins en partie par un revêtement à base de polymère, notamment du type caoutchouc. On peut prévoir ainsi les deux portions de collier. Cet encapsulage permet d'avoir une interface entre le conduit et le dispositif de conformation plus douce, permettant de bien serrer le collier contre le conduit sans détériorer mécaniquement le conduit. 15 [0019] Le dispositif de conformation peut comprendre également une patte de fixation rigide ou souple à une structure ou au moteur, si, le cas échéant, cela s'avérait nécessaire. [0020] Le conduit flexible est de préférence en polymère ou à base de polymère souple, comme à base de caoutchouc ou autre polymère équivalent. 20 [0021] L'invention a également pour objet un ensemble comprenant le dispositif de conformation décrit plus haut et le conduit flexible, les deux portions de collier enserrant localement ledit conduit, le conduit étant un conduit de circulation de fluide d'un groupe motopropulseur, notamment un conduit d'admission d'air sous pression. [0022] L'invention a également pour objet un tel ensemble, ledit conduit étant de section 25 cylindrique, et, dans la portion du conduit enserrée par le dispositif de conformation, celui- ci présentant localement une déformation de sa section incluant une zone de méplat contre la première portion de collier. [0023] L'invention a également pour objet un groupe motopropulseur, notamment pour véhicule automobile, qui comprend l'ensemble décrit précédemment et une courroie, de 30 type courroie accessoire, une poulie ou un galet tendeur, le dispositif de conformation 3048049 5 autour du conduit flexible étant à proximité de ladite courroie, la première portion plane de collier étant orientée en direction de ladite courroie. [0024] L'invention a également pour objet tout véhicule automobile qui est équipé du dispositif de conformation, de l'ensemble ou du groupe motopropulseur décrits 5 précédemment. [0025] L'invention est décrite plus en détail ci-après à l'aide d'un exemple de réalisation non limitatif, illustré à l'aide des figures suivantes. L'exemple se rapporte à un conduit d'admission d'air d'un moteur thermique de véhicule automobile. Figure 1 : une représentation de la section selon un plan vertical d'une zone sous 10 capot d'un groupe motopropulseur de véhicule automobile, avec un conduit flexible selon l'art antérieur à proximité d'une courroie accessoire ; - Figure 2: une vue latérale du conduit de la figure 1 avec le dispositif de conformation selon l'invention ; - Figure 3 : une vue cavalière du dispositif de conformation selon l'invention ; 15 - Figure 4 : une autre vue cavalière du dispositif de conformation selon l'invention. [0026] Toutes ces figures sont à considérer comme schématiques et pas nécessairement à l'échelle. [0027] Dans l'ensemble du présent texte, on comprend les références spatiales de type « haut », « bas », « supérieur », « inférieur », « au-dessus »... comme se référant aux 20 composants dans leurs positions de montage et d'utilisation, dans un véhicule automobile à l'arrêt sur un plan horizontal. [0028] La figure 1 représente un conduit en matériau flexible 1, à base de caoutchouc, de section cylindrique avec un diamètre extérieur d'environ 55 mm de diamètre. Le conduit 1 se trouve localement, dans une zone Z, à proximité d'une courroie accessoire 3 25 entraînée par une poulie 2, à une distance d d'environ 25 mm. [0029] La figure 2 représente le conduit 1 muni, dans la zone Z, du dispositif de conformation 4 selon l'invention. Ce dispositif de conformation sera décrit ci-après avec l'ensemble des figures 2 à 4, les figures 3 et 4 étant deux vues agrandies dudit dispositif. 3048049 6 [0030] Le dispositif de conformation 4 comporte une première portion de collier essentiellement plane 41 et une deuxième portion de collier courbe 42. La portion 41 se présente essentiellement sous la forme d'une bande parallélépipédique. La portion 42 se présente sous la forme d'une bande de même largeur que la bande 41 et de forme en 5 portion de cercle, avec, à l'une de ses extrémités, une zone repliée 42b et à l'autre de ses extrémités une zone plane 42d. Associées, elles forment un collier pour partie plan pour partie cylindrique. Elles sont toutes les deux métalliques, par exemple à base de tôle en acier. Une fois assemblées, elles forment un collier enserrant le conduit 1, de façon à ce que, localement, sa section soit déformée : la section initialement cylindrique du conduit 10 s'ovalise dans la zone maintenue par le collier, et présente, du côté de la portion de collier plane 41, un méplat 11. [0031] On vient disposer ce dispositif de conformation de façon à ce que ce soit cette portion plane 41, ce méplat 11, qui soient orientés vers la courroie 3, ce qui, de fait, vient augmenter la distance d entre le conduit 1 et la courroie 3 de un à quelques millimètres, ce 15 qui suffit pour garantir l'intégrité du conduit en assurant qu'il n'y ait aucun contact entre le conduit et la courroie, même si le conduit subit au moins momentanément une dilatation, par exemple du fait qu'il transporte un fluide sous pression ou chaud, donc dilaté. On a en effet observé que la section du conduit d'admission d'air 1 en question peut se dilater jusqu'à 5 à 10% quand le moteur fonctionne. A noter que cette déformation de section du 20 au collier selon l'invention ne crée pas d'augmentation significative de perte de charge dans l'écoulement du fluide dans le conduit ainsi conformé localement. [0032] Les figures 3 et 4 permettent de détailler la structure et le montage du dispositif de conformation : la portion plane 41 et la portion courbe 42 du collier présentent chacune un évidement. La portion plane 41 présente un évidement 41a sous forme d'une fente 25 disposée selon la longueur de la bande formée par cette portion, et centrée sur sa largeur. On retrouve également un évidement 42a sur la portion courbe 42 sous forme d'une fente également disposée sur la longueur de cette bande courbe et centrée sur sa largeur. [0033] Alternativement, on peut aussi avoir une portion plane et/ou une portion courbe de collier avec non pas un mais plusieurs évidements tous orientés de la même façon. 30 Alternativement encore, on peut prévoir que seule la portion plane 41 ou que seule la portion courbe 42 présente un ou plusieurs évidements. [0034] Une fois en place autour du conduit, les évidements 41a et 42a selon l'exemple représenté aux figures, contribuent à verrouiller en position axiale et radiale le dispositif de 3048049 7 conformation 4 autour du conduit 1 : comme le conduit 1 est souple, flexible, il tend à se déformer, une fois le collier serré autour de sa section, non seulement en présentant le méplat 11 évoqué, mais aussi, dans une certaine mesure, en se déformant dans ces évidements, en remplissant ces évidements 41a,42a, et en se calant ainsi dans le collier 4. 5 [0035] Venons-en maintenant à l'assemblage et au montage du collier : les deux portions de collier 41,42 sont assemblées l'une à l'autre par chacune de leurs extrémités. A une extrémité, les portions de collier sont assemblées par emboîtement de l'extrémité repliée 42b de la portion de collier courbe 42 dans un orifice 41b prévu dans l'extrémité correspondante de la portion de collier plane 41. 10 [0036] Alternativement, on peut prévoir un système de charnière, avec les deux portions de collier qui sont alors préassemblées, en une seule partie, par cette charnière avant montage. [0037] A l'autre de leurs extrémités, on prévoit un goujon soudé 43 sur l'une des deux portions de collier, en l'occurrence sur la portion plane 41. Ce goujon est préalablement 15 soudé à travers un orifice 41c dans la portion plane 41. On prévoit également sur l'extrémité plane 42d de la portion de collier 42 un orifice 42c, de façon à ce qu'on puisse verrouiller mécaniquement l'ensemble du collier autour du conduit en faisant traverser au goujon 43 l'orifice 42c, une fois les deux portions de collier en regard, en position de montage. On peut alors assembler rigidement les deux portions de collier à cette 20 extrémité-ci en venant visser le goujon 43 sur l'écrou 44. Le montage se fait donc de la façon suivante : un opérateur amène les deux portions de collier 41,42 en position de montage autour du conduit 1, il emboîte les portions entre elles par le système de l'orifice 41b et de la partie repliée 42b, et, vient fixer en position définitive le collier ainsi préassemblé autour du conduit 1, en venant visser ensemble les deux autres extrémités 25 des portions de collier 41,42 avec le goujon 43 et l'écrou 44. Le serrage doit être suffisant pour assurer le maintien en position du collier 4 sur le conduit 1, radialement et axialement. REVENDICATIONS1. Dispositif de conformation (4) d'un conduite flexible (1), caractérisé en ce que ledit dispositif comporte une première portion de collier rigide plane (41) et une deuxième portion de collier complémentaire de la première, rigide et au moins en partie courbe (42), des deux portions de colliers étant assemblées l'une à l'autre afin de constituer un collier enserrant ledit conduit en modifiant localement la géométrie de sa section. 2. Dispositif (4) selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'au moins une des portions de collier (41,42) est substantiellement métallique. 3. Dispositif (4) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins une des portions de collier (41,42) comporte au moins un évidement (41a,42a). 4. Dispositif (4) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les portions de collier (41,42) sont assemblées l'une à l'autre, à l'une de leurs extrémités, par une articulation, une charnière, ou par emboîtement l'une dans l'autre, notamment avec des moyens de fixation complémentaires du type encoche (41b) coopérant avec un crochet (42b). 5. Dispositif (4) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les portions de collier (41,42) sont assemblées à l'une de leurs extrémités par un système de verrouillage mécanique amovible comme notamment une vis traversant deux orifices superposés présents aux extrémités des deux portions de collier, par un goujon (43), ou par une sauterelle de bridage, ou un système de verrouillage mécanique inamovible, comme une fixation par rivet ou par soudure. 6. Dispositif (4) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'une au moins des portions de collier (41,42) est métallique et encapsulée au moins en partie par un revêtement à base de polymère, notamment du type caoutchouc. 7. Dispositif (4) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend également une patte de fixation, rigide ou souple, à une structure ou à un moteur. 3048049 9 8. Ensemble comprenant le dispositif (4) selon l'une des revendications précédentes et le conduit flexible (1), les deux portions de collier (41,42) enserrant localement ledit conduit, caractérisé en ce que le conduit est un conduit de circulation de fluide d'un groupe motopropulseur, notamment un conduit d'admission d'air sous pression. 5 9. Ensemble selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ledit conduit (1) est de section cylindrique, et en ce que, dans la portion du conduit enserrée par le dispositif de conformation (4), celui-ci présente localement une déformation de sa section incluant une zone de méplat (11) contre la première portion de collier (41). 10. Groupe motopropulseur, notamment pour véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il 10 comprend l'ensemble selon la revendication 8 ou 9 et une courroie (3), ou une poulie ou un galet tendeur, et en ce que le dispositif de conformation (4) autour du conduit (1) flexible est à proximité de ladite courroie ou de ladite poulie ou dudit galet tendeur (3), la première portion plane de collier (41) étant orientée en direction de ladite courroie ou de ladite poulie ou dudit galet tendeur. 15