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WO 98/43010 PCT/FR98/00613
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COLLIER DE SERRAGE POUR LE RACCORDEMENT DE DEUX TUBES.
La presente invention concerne un collier de serrage pour le
raccordement de deux tubes dont les extremites en regard presentent des
surfaces d'appui faisant saillie par rapport a la surface ext~rieure
s cylindrique desdits tubes, le collier comportant deux demi-coquilles
presentant chacune une premiere extremite munie dune patte d'appui qui
s'~tend vers I'exterieur et presente un per~age, ainsi qu'une deuxieme
extremite munie de I'un des elements de moyens d'assemblage destines
a assembler de maniere amovible lesdites deuxiemes extresmites des
to demi-coquilles, lesdites demi-coquilles presentant, dans leur partie
courante, une section sensiblement en forme de U, dont les branches
s'etendent vers I'interieur et sont aptes a cooperer avec lesdites surfaces
d'appui des deux tubes, fe collier comportant une vis de serrage, apte a
cooperer avec les pattes d'appui et dont la tige traverse les perrages de
is ces dernieres.
Des colliers de ce type sont connus par les brevets US-A-3 014 259
et US-A-3 964 773. Dans ces colliers, les moyens d'assemblage
constituent en fait une charniere qui, apres le raccordement des deux
demi-coquilles, les maintient en permanence accrochees Tune a I'autre.
2o Pour mettre le collier en place autour des surfaces d'appui des tubes, on
ecarte les deux demi-coquilles en utilisant la charniere afin de les disposer
autour des surfaces d'appui des tubes a raccorder et on rapproche les
deux demi-coquilles avant de glisser la vis dans les perrages des pattes
d'appui et de server le collier.
2s Cette manoeuvre est relativement aisee mais necessite une
manipulation consistant, une fois que les demi-coquilles sont placees
autour des surfaces d'appui des tubes, a glisser la vis dans les pattes
d'appui et a placer I'ecrou sur la vis avant de server cet ecrou. L'operateur
ayant a manipuler le collier dolt donc disposer de trois pieces separees, a
3o savoir les deux demi-coquilles assemblees Tune a fautre, la vis et I'ecrou.
II faut donc finalement qu'il assemble ces trois pieces, ce qui pent etre la
cause dune certaine perte de temps, d'autant plus que les pieces
relativement petites telles que la vis ou I'ecrou risquent de lui echapper et
de tomber au sol.
3s De plus, la plupart du temps, les colliers sont livres ~ I'~tat
premontes daps lequel la vis et 1'~crou sont deja en place. L'operation
r.,~ v~ w
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consistant a installer le collier dolt etre precedee du devissage de I'ecrou
etlou du degagement de la vis en dehors des pergages~ des pattes
d'appui.
Le document GB-A-2 094 385 montre un autre collier du type
s precite dont les moyens d'assemblage des deux demi-coquilles
comportent une patte pourvue dune fente daps laquelle s'engage une
autre patte. Dans ce document, les moyens d'assemblage sont presentes
comme un moyen de limiter le nombre de pieces du collier.
GB-A-2 094 385 ne precise pas le mode de montage du collier
autour de I'objet a serrer, mais il semble bien que le seul mode de
montage envisageable est le meme que celui des colliers de
US-A-3 014 259 et US-A-3 964 773.
Les dessins de GB-A-2 094 385 montrent que la vis de serrage est
relativement tongue puisque la longueur de sa tige semble legerement
is superieure au rayon du collier a I'etat serve. Toutefois, aucun commentaire
particulier nest fait a ce sujet et la longueur de la vis representee sur les
dessins n'a aucune justification technique.
L'invention s'applique a un collier du type precite, dont la tige de la
vis presente une longueur de meme ordre de grandeur que le rayon du
2o collier a I'etat serve. Elle vise a simplifier encore la mise en place du
collier
et a eviter la manipulation de plusieurs pieces separees.
Ce but est atteint grace au fait que la tige de la vis est montee
lache dans les per~ages des pattes d'appui, un jeu etant menage dans
ces perCages, autour de ladite tige et que ce jeu autorise un debattement
2s angulaire (F1, F2) des deux demi-coquilles apte a surmonter la hauteur de
recouvrement entre les branches (41, 42) du U forme par la section des
demi-coquilles et les renflements (44a, 46a) des extremites des tubes sur
lesquels sont formees lesdites surfaces d'appui (44b, 46b), de telle sorte
que les elements des moyens d'assemblage sont susceptibles d'etre
3o reunis pour assembler les deuxiemes extremites des demi-coquilles ou
separes pour ecarter lesdites deuxiemes extremites et mettre en place le
collier sur les extremites des tubes alors meme que la tige de la vis est en
place daps les per~ages des pattes d'appui.
On comprend que ces dispositions permettent de pre-assembler
3s totalement les divers elements constitutifs du collier en passant la tige
de
is vis a travers les per~ages des pattes d'appui et en vissant seulement
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partiellement I'ecrou, qui reste dispose au voisinage de Tune des
extremites de la tige de la vis. Classiquement, le collier est livre dans cet
etat pre-assemble. Pour mettre le collier en place, il suffit de separer les
deuxiemes extremites des demi-coquilles en desengageant les moyens
s d'assemblage et, en jouant sur la longueur de la tige de la vis et sur le
jeu
J
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qui existe dans les per~ages des pattes d'appui autour de cette tige, de
. disposer les deux demi-coquilles Tune apres I'autre autour des surfaces
d'appui des tubes, puffs d'assembler les deuxiemes extremites des
demi-coquilles avant de serrer normalement le collier, a /'aide de la vis et
s de I'ecrou. Ces manipulations sont extremement simples et il n'existe
aucun risque de perte de Tune quelconque des pieces du collier lors de sa
mise en place. ,
On choisit la iongueur de la tige de la vis de meme ordre de
grandeur que le rayon du collier a I'etat serve (il s'agit du rayon interne,
io mesure a partir des faces internes des demi-coquilles) car une telle
longueur, combinee a la presence du jeu entre la tige de la vis et les
per~ages dans iesquels elle est inseree, s'avere suffisante pour permettre
is mise en place du collier sans enlever la vis.
Par exemple, pour un collier de rayon compris entre 25 et 40 mm et
~s dont la hauteur des branches du U est sensiblement egale a 5 mm, une
vis dont la tige mesure 45 mm (sa longueur est donc I~gerement
superieure au rayon du collier) conviendra, combinee a un jeu de I'ordre
de 0,5 a 1,5 mm entre la tige de la vis et les perCages daps lesquels elle
est inseree.
2o Pour des colliers de rayons superieurs, de I'ordre de 45 a 50 mm, la
hauteur des branches du U restant sensiblement egale a 5mm, une
longueur de tige de fordre de 45 mm (sensiblement egale au rayon)
convient egalement, combinee a sensiblement le meme jeu. En fait, la
longueur de tige necessaire depend du rapport entre le rayon du collier et
2s la hauteur des branches du V. Pour des colliers classiques, pour lesquels
la hauteur des branches est plus importante, il faudra une longueur un
peu superieure au rayon.
En general, une longueur de tige comprise entre une et deux fois le
rayon du collier a I'etat serve, combine a un jeu de quelques dixiemes de
3o millimetres a 1 ou 2mm de la tige dans les per~ages permet la mise en
place du collier sans enlever la vis. It faut voter que, pour ~viter que le
serrage de I'ecrou ne necessite un grand nombre de tours, il est
preferable de faire en sorte que la longueur de la tige soft tout au plus de
I'ordre dune fois et demi le rayon du collier a I'etat serve.
3s Avantageusement, les moyens d'assemblage comportent une
premiere oreille, situee a la deuxi~me extremity dune premiere
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demi-coquille, faisant sensiblement radialement saillie vers I'extsrieur a
partir de fa peripherie externs de ladite premiere demi-coquille et
presentant une extrsmite libre recourbse vers I'interieur pour former un
crochet, ainsi qu'une deuxieme oreille, situee a la deuxieme extremite de
s la deuxieme demi-coquille, faisant sensiblement radialement saillie vers
I'exterieur a partir de la peripherie externs de ladite deuxieme demi-
coquille et apte a cooperer avec ledit crochet.
De cette maniere, les moyens d'assemblage sont realises de
maniere simple et sconomique. De plus, dans is mesure oil ii sont situes
~o en saillie radiate par rapport a la peripherie courante du collier, ifs
peuvent
etre engages ou desengages sans qu'il soit necessaire d'incfiner tres
fortement les deux demi-coquilles Tune par rapport a 1'autre.
L'invention sera bien comprise et ses avantages apparaitront mieux
a la lecture de la description detainee qui suit, d'un mode de realisation
is represents a titre d'exemple non limitatif. La description se refers aux
dessins annexes sur iesquels
- la figure 1 est une vue en elevation d'un collier conforms a
i'invention,
- la figure 2 est une vue partielle selon la fleche II de la figure 1,
20 - la figure 3 est une section seion la ligne III-I Il de la figure 1,
- la figure 4 est une vue partielle selon la fleche IV de la figure 1,
- les figures 5 a 8 illustrent quatre phases successives de la miss
en place du collier sur ies extrsmitss de deux tubes a assembler,
- la figure 9 est une vue analogue a la figure 1, montrant une
2s variants du collier,
- la figure 10 est une coupe partielle selon la ligne X-X de la figure
9, et
- la figure 11 est une section selon la ligne XI-XI de la figure 10.
Le collier de la figure 1 comports deux demi-coquilles 10 et 20 qui
3o presentent chacune une premiere extremite munie dune patte d'appui,
respectivement 12 et 22, ainsi qu'une deuxieme extremite munie d'un
element d'assemblage, respectivement 14 et 24. Consideres
conjointement, les elements 14 et 24 constituent des moyens
d'assemblage qui permettent d'assembler de maniere amovible les
3s deuxiemes extremites des demi-coquilles 10 et 20. Les pattes d'appui 12
et 22 s'etendent vers fexterieur du collier, c'est-a-dire qu'elles s'eloignent
T , .
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du centre du collier a partir de la peripherie courante de ce dernier. Les
deux pattes 12 et 22 sont paralleles et s'etendent globalement dans un
plan radial du collier. La tige 32 dune vis 30 passe a travers deux
per~ages alignes 12' et 14', respectivement pratiques dans les pattes
s d'appui 12 et 22.
Les deux demi-coquilles sont rsalisees a partir dune bands de
metal enroulee sur sensiblement 112 tour et convenablement scrouie.
Pour le serrage du collier, les deuxiemes extrsmites des
demi-coquilles 10 et 20 sont assemblees grace aux elements
to d'assemblage 14 et 24 et I'on actionne I'ecrou 34 de serrage de la vis de
maniere a rapprocher Tune de I'autre les deux pattes d'appui 12 et 22. La
tete 36 de la vis coopers avec Tune des pattes d'appui (12) tandis que son
ecrou 34 coopers, directement ou indirectement, avec I'autre patte d'appui
(22). On notera que dans /'exempts represents, une rondelle 38 est fixes
~s a la patte d'appui 22, I'extremite 38a de cette rondelle qui est opposes a
la
patte d'appui 12 servant de butee a I'scrou lors du serrage. Pour sa
fixation, cette rondelle est simpiement engages dans le pergage 14' de la
patte 22 et est rivetee a cette derniere par deformation de son extrsmits
38b opposes a fextremite 38a precitee.
2o L'slement d'assembiage 14 forms une premiere oreille qui est
situee a la deuxieme extremite de Tune des demi-coquilles (10). Cette
premiere oreille fait radialement saillie vers I'extsrieur du collier a partir
de
la peripherie externs de cette derni-coquille et presents une extremite libre
14a qui est recourbee vers I'interieur pour former un crochet. L'elsment
2s d'assemblage 24 forms une deuxieme oreille qui est situee a la deuxieme
extremite de I'autre demi-coquille (20), qui fait sensiblement radialement
saillie vers I'exterieur a partir de la peripherie externs de cette deuxieme
coquille et qui est apte a cooperer avec le crochet 14a en s'engageant
dans le creux de ce dernier. Les deux oreilles 14 et 24 sont situees en
3o saiilie radiate par rapport a la periphsrie courante du collier. La hauteur
h
de foreille 24, mesuree a partir du bord libre du crochet (hauteur
d'engagement), est faible, classiquement de I'ordre de 2 a 5 mm, de tells
sorts que le crochet 14 peut etre engage sur I'oreille sans qu'il soit
necessaire de trop dsplacer is demi-coquille 10 vers I'exterieur du collier
~s par rapport a la demi-coquille 20. De plus, on notera que la largeur I du
fond du crochet est superieure a I'epaisseur a de I'oreille 24 (sensiblement
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egale a une fois et demie cette epaisseur) pour permettre un engagement
aise de I'oreille 24 dans le crochet 14a par une inclinaison relative des
deux demi-coquilles. Pour is fixation du collier, ies moyens d'assemblage
fonctionnent comme une charniere autour de laquelle pivotent les
s demi-coquilles lorsque i'on serre I'scrou sur la vis.
Comme on le voit sur la section de la figure 3, les parties courantes
des demi-coquilles prssentent une section sensiblement en forms de U
presentant un fond 40 et deux branches 41 et 42. Sur la figure 3 ~on a
sgalement represents en traits fins ies extrsmites de deux tubes 44 et 46
~o munies de renflements 44a et 46a sur lesquels viennent se placer les
demi-coquilles du collier. Plus precisement, les renflements component
des surfaces d'appui, respectivement 44b et 46b avec lesquels viennent
coopsrer les branches 41 et 42 du U que forms la section des
demi-coquilles pour venir serrer les tubes I'un contre I'autre de maniere
~s etanche.
Les surfaces d'appui 44b et 46b sort en fait avantageusement
tranconiques, de meme que les branches 41 et 42, de tells sorts que le
serrage du collier tend effectivement a rapprocher les deux tubes !'un de
I'autre. En indiquant que la section des demi-coquilles a globaiement la
2o forms d'un U, on souhaite souligner le fait que le collier presents, sur la
majeure partie de sa circonference, deux joues ou flans rentrants 16 et 18
formes par les branches du U, globalement symetriques par rapport a son
plan median P et aptes a coopsrer avec les surfaces d'appui des
renffements formes sur les extremites des tubes. La panie plate 40
2s formant is base du U, et delimitant la psriphsrie externs du collier, peat
etre plus ou moins Tongue selon les dimensions de ces renflements. Ells
peut meme etre pratiquement inexistante, auquel cas is section du collier
aurait plutot la forms d'un V.
La vue panielle de is figure 2 montre que les oreilles 14 et 24 sort
3o formees par des deformations des extremites des demi-coquilles, par
exemple obtenues par emboutissage. Ces derrieres sort relevee~
radialement ; les joues 16 et 18 sort egalement relevees et contribuent a
la formation des oreilles.
A ('extreme, on pourrait choisir d'utiliser une vis constituee par une
3s simple tige filetse serrse a ('aide de deux scrous coopsrant
respectivement avec chacune des pattes d'appui 12 et 22. De preference,
_. . .. .... ... _.R
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comme le montre la figure 1, on utilise plutot une vis dont la tete 36 fait
corps avec la tige, seul I'ecrou 34 devant etre manipule pour le serrage.
Dans ce cas, la patte d'appui 12 qui coopere avec la tete 36 de la vis est
avantageusement equipee de moyens pour empecher la rotation de cette
s derniere.
Plus precisement, comme on le volt sur la figure 4, la tete de la vis
comporte au moins un meplat 36a {on choisit par exemple tout
simplement une tete polygonale). La patte d'appui 12 avec laquelle
coopere la tete de la vis, presente quant a elle un rebord 12a qui s'etend
io dans le sens allant en s'eloignant de I'autre patte d'appui 22. Ce rebord
delirnite un logement 13 pour la tete 36 de la vis (il s'etend par exemple
sur une longueur legerement superieure a I'epaisseur de cette tete). Sur
au moins une partie de son contour, le rebord 12a presente une portion
13a sensibfement plane, apte a cooperer avec le meplat 36a precite.
Is Simplement, si I'on choisit une tete polygonale, on dote le rebord, dans sa
partie la plus eloignee de la peripherie externe courante du collier, dune
forme polygonale analogue dont les cotes sont legerement plus longs que
ceux de la vis, de maniere a preserver un leger jeu f entre la tete de la vis
et ie rebord.
2o Ainsi, la tete 36 nest pas totalement bloquee ce qui, comme on le
verra dans la suite, permet un leger debattement relatif de la vis et de la
patte 12, mais la tete de la vis ne peut pas tourney a 1'interieur du
logement 13. Pour maintenir la tete a I'interieur de ce logement, ce dernier
presente avantageusement un element de paroi 15 qui le ferme
2s partiellement du cote oppose a la patte d'appui 22. Cet element de paroi
15, constitue par exemple par un prolongement du rebord 12a replie
sensiblement a angle droit, est realise de maniere a ne pas empecher le
debattement relatif de la vis et de la patte d'appui 12.
Le rebord 12a de la patte 12, de meme qu'un rebord analogue 22a
3o de la patte 22, constituent egalement des moyens de rigidification de ces
pattes evitant leur pliage lors du serrage du collier.
Sur la figure 1, on a designe par la reference j1 le jeu qui est
preserve entre la tige de la vis et le pergage 12' de la patte 12 et, par fa
reference j2, le jeu qui est menage entre la tige de la vis et la peripherie
3s interne de la rondelle 38. ll faut noter que si la rondelle 38 etait
absente,
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un tel jeu j2 serait menage entre le per~age 14' de la patte d'appui 22 et la
tige de la vis.
Cette derniere est montee lathe dens les per~ages, ce qui signifie
que les jeux j1 et j2 sont suffisants pour permettre un deplacement des
s deux demi-coquilles par rapport a la vis dens le sens des fleches F1 et F2
indiquees sur la figure 6, lorsque les elements d'assemblage 14 et 24 sont
desengages. Pour faciliter encore ce deplacement, la peripherie interne
de la rondelle 38 est tronconique et va en s'evasant vers son extremite
38a. Le debattement angulaire des deux demi-coquilles par rapport a la
1o tige de la vis selon F1 et F2 necessaire a I'accrochage depend de la
hauteur des branches 41 et 42 du U (figure 3) et, plus precisement, de la
hauteur de recouvrement entre les branches 41 et 42, et les renflements
44a et 46a. Ce debattement angulaire est conditionne par les jeux j1 et j2.
Sur la figure 1, on constate que la longueur L de la tige de la vis est
is au moins sensiblement egale au rayon R du collier a I'etat serre. Cette
disposition permet de faire en sorte que, iorsque I'ecrou se trouve a
I'extremite de la tige de la vis, Bans sa position indiquee en traits
interrompus, les premieres extremites des demi-coquilles 10 et 20
peuvent etre ecartees Tune de I'autre en coulissant le long de la tige sur
2o une longueur suffisante (sensiblement egaie a la longueur L diminuee de
1'apaisseur de I'ecrou 34).
Pour mettre en place le collier, qui est initialement premonte
(c'est-a-dire que la vis est prealablement deposee daps les pergages des
pattes d'appui), on ecarte tout d'abord les deuxiemes extremites des
2s demi-coquilles 10 et 20 en dasengageant ies moyens d'assembiage 14 et
24. Puis on ecarte les premieres extremites des demi-coquilles en les
translatant Tune par rapport a I'autre le long de la tige 32 de la vis. ll
faut
noter que I'ecrou se trouve alors sensiblement a I'extremite de la vis, dens
la position representee en traits interrompus sur la figure 1, pour disposer
3o dune amplitude de translation maximale. Ensuite, on fait pivoter les deux
demi-coquilles Tune par rapport a I'autre autour de la tige de Ia vis et on
dispose une premiere demi-coquille sur les surfaces d'appui des tubes.
On parvient ainsi daps la situation representee sur la figure 5. A cette
occasion, c'est de preference la demi-coquille 20, celle qui comporte
3s I'oreille 24, qui est placee sur fes renflements des tubes, I'autre
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demi-coquille 10 etant quant a elle pivotee sensiblement d'un angle droit
(perpendiculairement au plan de la figure).
Ensuite, en maintenant les demi-coquilles ecartees, on rabat la
deuxieme demi-coquille (en I'espece, is demi-coquille 10) pour la ramener
s dans le plan de la premiere (20). A cette occasion, la deuxieme extremite
de la demi-coquille 10 passe sans difficulte /'obstacle que constituent les
tubes et leurs renflements, grace au fait que la longueur de la tige est
suffisante. On pent egalement profiter d'un leper debattement angulaire
de la demi-coquille 10 par rapport a la demi-coquille 20 dans le sens
to contraire a la fleche F2.
A partir de cette position, on assemble les deuxiemes extremites
des demi-coquilles en engageant les elements d'assemblage 14 et 24. A
cette occasion, on profite egalement de la capacite de debattement des
deux demi-coquilles l'une par rapport a I'autre liee, a la longueur de la tige
is et a son montage lache dans les pergages des pattes d'appui. De plus, les
elements d'assemblage ayant avantageusement la forme des oreilles 14
et 24 precedemment evoquees, its peuvent titre engages, sans qu'il soft
necessaire de trop "ouvrir" les premieres extremites des demi-coquilles.
La figure 7 montre la phase d'accrochage dans laquelle, en utilisant le
2o debattement dans le sens des fleches F1 et F2, le crochet 14 passe sous
I'oreille 24.
Finalement, apres I'accrochage, il suffit de rapprocher les
premieres extremites des demi-coquilles par une translation relative de
ces dernieres le long de la vis, de maniere a disposer egalement la
2s demi-coquille 10 sur les surfaces d'appui des tubes. Lors de ce
mouvement de translation relative, on utilise les moyens d'assemblage
comme une charniere. On se trouve alors dans la position representee a
la figure 8, a partir de laquelle il suffit de visser I'ecrou pour stirrer le
collier
a /'aide de la vis.
3o Sur les figures 9 et 10, les elements analogues aux figures 1 a 8
sont affectes des memes references augmentees de 100.
Les deux demi-coquilles 110 et 120 presentent une section en U
dont les branches presentent des bords 110x, 120a legerement releves
pour s'etendre axialement, comme le montre la figure 11 pour la
3s demi-coquille 110.
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Les panes d'appui 112 et 122 sont renforcees par des rebords ou
des joues 112a, 122a qui s'etendent daps la continuite des branches des
U formes par les sections des demi-coquilles, sans retournement de ces
branches contrairement aux rebords 12a et 22a de is figure 1.
s Par consequent, sur la figure 9, la tete 136 de la vis 130 nest pas
disposee dans un logement. Pour empecher la vis de tourner dans le
per~age 112' de la patte d'appui 112, la region de la tige 132 de la vis
immediatement adjacente a la tete 136 presente un collet 133 non
circulaire (par exempfe un collet carre ou un bourrelet ayant un meplat) et
~o le per~age 112' presente une forme avec laquelle ce coilet peut venir en
prise. Comme on le voit sur la figure 10, le per~age 112' est legerement
plus grand que to coiiet 133 pour que le jeu j1 soft preserve entre la tige
de is vis et les bords du per~age 114'.
_..
