FR2522726A1 - Thermoplastic seals in sprung ball joints on hot exhaust pipes etc. - pref. of polyethylene, PVC or ABS to provide self sizing seal in service - Google Patents
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Abstract
Description
Jonction à rotule, notamment pour tuyau d'échappement.Ball joint, especially for exhaust pipe.
La présente invention se rapporte a une jonction à rotule, notamment pour tuyau d'échappement, montée avec un joint thermofusible.The present invention relates to a ball joint, in particular for an exhaust pipe, mounted with a hot-melt joint.
Des rotules d'échappement sont utilisées pour établir une liaison entre deux tuyaux pour permettre une certaine liberté de mouvement entre ces deux éléments, de manière à filtrer les vibrations du moteur et à diminuer les contraintes de l'ensemble.Cependant, le mouvement relatif entre ces deux éléments est difficilement compatible avec une bonne étanchéité de la liaison.Exhaust ball joints are used to establish a connection between two pipes to allow a certain freedom of movement between these two elements, so as to filter the vibrations of the engine and reduce the stresses of the assembly. However, the relative movement between these two elements is hardly compatible with good sealing of the connection.
On connaît déjà des liaisons d'échappement utilisant la coopération d'un élément de sphère, conformé à l'extrémité d'un tube situé en amont par rapport à la circulation du gaz, et d'une surface conique disposée à l'extrémité en contact d'un tube disposé en aval.Exhaust connections are already known using the cooperation of a sphere element, shaped at the end of a tube situated upstream with respect to the circulation of the gas, and of a conical surface arranged at the end in contact of a downstream tube.
Le maintien en contact de ces deux éléments est effectué au moyen de brides prenant appui sur chacune des surfaces extérieures des extrémités à joindre, comportant un moyen de serrage élastique permettant une certaine flexibilité de la jonction.Keeping these two elements in contact is carried out by means of flanges bearing on each of the outer surfaces of the ends to be joined, comprising an elastic clamping means allowing a certain flexibility of the junction.
L'inconvénient de ce type de montage réside dans la difficulté de déterminer et d'exécuter le serrage qui permet à la fois une certaine flexibilité de la jonction tout en offrant une étanchéité correcte.The disadvantage of this type of assembly lies in the difficulty of determining and executing the tightening which allows both a certain flexibility of the junction while offering a correct seal.
L'objet de l'invention a pour but de résoudre la difficulté cidessus, en intercalant entre les pièces à réunir un joint thermofusible d'épaisseur adéquate qui sera éliminé en cours d'utilisation, sous l'effet de la chaleur des gaz.The object of the invention aims to solve the above difficulty, by inserting between the parts to be joined a hot melt seal of adequate thickness which will be eliminated during use, under the effect of the heat of the gases.
L'invention est décrite à titre d'exemple non limitatif, au regard des figures 1 à 4 ci-jointes, qui se rapportent respectivement - la figure 1 : à une coupe longitudinale d'une jonction àrotule,
selon la technique antérieure - les figures 2 et 3 : à des détails grossis de deux variantes,
selon la figure précédente - la figure 4 : à une coupe longitudinale d'une jonctionàrotule,
selon la présente invention.The invention is described by way of nonlimiting example, with regard to the attached FIGS. 1 to 4, which relate respectively - FIG. 1: to a longitudinal section of a swivel joint,
according to the prior art - Figures 2 and 3: enlarged details of two variants,
according to the previous figure - Figure 4: a longitudinal section of a ball joint,
according to the present invention.
En référence aux figures 1 à 3, on voit qu'un type de jonction pour tuyaux d'échappement, utilisé antérieurement, est essentiel ement constitué d'une extrémité partiellement sphérique 1 coopérant avec une autre extrémité conique 2. Ces deux éléments sont maintenus solidaires au moyen de brides 3 de formes complémentaires, fixées entre elles de façon élastique par des moyens 4 intercalant un ressort 5.With reference to FIGS. 1 to 3, it can be seen that a type of junction for exhaust pipes, used previously, is essentially made up of a partially spherical end 1 cooperating with another conical end 2. These two elements are held together by means of flanges 3 of complementary shapes, fixed to each other in an elastic manner by means 4 interposing a spring 5.
Une première réalisation représentée à la figure 2 est obtenue à partir d'une vis épaulée 4' qui est serrée en butée dans le trou taraudé de la bride 3. L'avantage de cette réalisation réside dans le fait qu'au cours de l'opération précédente, le ressort 5 exerce théoriquement une pression bien déterminée entre les colliers 3, puisque la vis présente au ressort 5 toujours la même longueur, utile, arrivant en butée sur la bride 3. Cependant, l'effort final qui se retrouve dans la pratique au niveau des pièces concernées dépend de la précision d'usinage de ces dernières
- les deux brides 3,
- l'extrémité sphérique 1,
- l'extrémité conique 2.A first embodiment shown in Figure 2 is obtained from a shouldered screw 4 'which is tightened in abutment in the threaded hole of the flange 3. The advantage of this embodiment lies in the fact that during the previous operation, the spring 5 theoretically exerts a well-defined pressure between the collars 3, since the screw present at the spring 5 always has the same useful length arriving at the stop on the flange 3. However, the final force which is found in the practice at the level of the parts concerned depends on the machining precision of the latter
- the two flanges 3,
- the spherical end 1,
- the conical end 2.
La précision dans les tolérances diensionnelles de ces pièces est difficile à obtenir à moindres frais ; les incertitudes s'additionnant, le tarage des efforts de serrage finaux est incertain. On peut donc se situer dans des domaines de serrages trop importants, nuisibles à la flexibilité de la jonction, ou bien dans le cas contraire, l'étanchéité obtenue n'est pas suffisante au regard des normes antipollution en vigueur dans certains pays.Accuracy in dimensional tolerances for these parts is difficult to obtain at low cost; as the uncertainties add up, the calibration of the final tightening forces is uncertain. We can therefore be in too large tightening areas, detrimental to the flexibility of the junction, or otherwise, the seal obtained is not sufficient with regard to the anti-pollution standards in force in certain countries.
Une seconde réalisation, illustrée par la figure 3, est constituée par un ensemble vis 6/écrou 7, serré à spires jointives du ressort 5, puis on desserre d'un certain nombre de tours, en fonction du pas de la vis et de la flèche désiré au niveau des tuyaux.A second embodiment, illustrated by FIG. 3, consists of a screw 6 / nut 7 assembly, tightened to contiguous turns of the spring 5, then one loosens by a certain number of turns, according to the pitch of the screw and of the desired arrow at the pipes.
L'avantage de cette disposition réside dans le fait que le tarage du ressort est connu avec précision, ne dépendant plus que de la dispersion au niveau des paramètres du seul ressort.The advantage of this arrangement lies in the fact that the calibration of the spring is known with precision, depending only on the dispersion in the parameters of the single spring.
Cependant, l'inconvénient de ce procédé se situe au niveau de la réalisation en série, car on ne possède actuellement pas demoyen permettant un desserrage précis.However, the disadvantage of this process is at the level of serial production, since there is currently no means allowing precise loosening.
La réalisation selon l'invention, illustrée à la figure 4, pallie les inconyénients précédents. On part d'un diapositif comparable au précédent, puisqu'on retrouve la coopération des extrémités sphérique l.et conique 2, des brides 3, des moyens de serrage élastique 4 grace aux ressorts 5 serrés à spires jointives.The embodiment according to the invention, illustrated in FIG. 4, overcomes the previous inconsistencies. We start from a slide comparable to the previous one, since we find the cooperation of the spherical ends l. And conical 2, flanges 3, elastic tightening means 4 thanks to the springs 5 tightened with contiguous turns.
La différence résulte du fait que l'on interpose,entre l'une des brides 3 et d'une des extrémités conique 1 ou sphérique 2, un joint en une matière thermofusible 20 de forme correspondante et d'épaisseur adéquate. La présence de ce dernier permet de résoudre le problème du desserrage en chaîne, de façon précise, permettant l'obtention finale d'un effort suffisant entre les pièces à joindre pour assurer l'étanchéité, tout en autorisant une certaine lattitude de mobilité de ces dernières.The difference results from the fact that one interposes, between one of the flanges 3 and one of the conical 1 or spherical 2 ends, a seal made of a hot-melt material 20 of corresponding shape and of adequate thickness. The presence of the latter makes it possible to solve the problem of chain loosening, in a precise manner, allowing the final obtaining of a sufficient effort between the parts to be joined to ensure sealing, while allowing a certain lattitude of mobility of these past.
Dans le cas de la figure 4, on voit que le joint thermofusible, disposé entre la surface de l'extrémité sphérique 1 et la bride3 possède une partie cylindrique 21 prenant appui sur l'extrémité cylindrique du tuyau 23, et une partie conique 22 recouvrant la zone 24 de l'embout sphérique de la jonction flexible. In the case of FIG. 4, it can be seen that the hot-melt seal, disposed between the surface of the spherical end 1 and the flange 3 has a cylindrical part 21 bearing on the cylindrical end of the pipe 23, and a conical part 22 covering zone 24 of the spherical end piece of the flexible junction.
La partie 22 du joint fusible 20 fait un angle avec l'axe A du
tuyau
Dans le cas où α = 45 , le desserrage désiré étant par exemple
d = 2 mm, on a donc une épaisseur de joint 20 e = d sinα(= 1,41mm.Part 22 of the fuse joint 20 makes an angle with the axis A of the
pipe
In case α = 45, the desired loosening being for example
d = 2 mm, so we have a joint thickness of 20 e = d sin α (= 1,41mm.
La valeur du desserrage est obtenue au préalable expérimentalement
de façon aisée, lors d'essais individuels, en fonction de la soup
lesse souhaitée pour la jonction. Naturellement, on ne sortirait
pas de l'invention en positionnant de façon analogue le joint 20
entre l'autre bride 3 et la partie conique 2 du tuyau opposé, ou
encore en utilisant lesdits joints 20 simultanément des deux façons
précédentes.The value of loosening is obtained beforehand experimentally
easily, during individual tests, depending on the soup
lesse desired for the junction. Naturally, we wouldn't go out
step of the invention by similarly positioning the seal 20
between the other flange 3 and the conical part 2 of the opposite pipe, or
again using said seals 20 simultaneously in two ways
previous.
De bons résultats ont été obtenus en utilisant comme matériau cons titutif des joints fusiA1es, du polyéthylène basse densité et haute
pression, par exemple du type commercialisé par la Société CDF
Chimie sous la dénomination LOTRENE - SA - 238.Good results have been obtained by using fused joints, low density and high polyethylene as the constituent material.
pressure, for example of the type marketed by CDF
Chemistry under the name LOTRENE - SA - 238.
On pourrait également prendre en compte du P.V.C. (40 shore D) tel
que fabriqué par la Société Rhone-Poulenc sous la marque LUCOLENE
250, ou encore de l'A.B.S. choc du type de celui qui est fabriqué
par la Société Ugine-Kuhlman sous le nom de UGIKRAL.T.F.We could also take into account PVC (40 shore D) such
than manufactured by the Rhone-Poulenc Company under the LUCOLENE brand
250, or shock ABS of the type produced
by the Ugine-Kuhlman Company under the name of UGIKRAL.TF
En variante de la disposition précédente mettant en application un
joint thermofusible, on pourrait aussi utiliser des plots discon
tinus des matériaux ci-dessus, répartis de façon analogue entre
l'uneoul'autre des brides et les faces correspondantes des tuyaux,
lesdits plots étant le cas échéant fixés au préalable à l'une ou à
l'autre des surfaces précédentes.As a variant of the previous provision implementing a
hot melt joint, we could also use discon studs
of the above materials, similarly distributed between
one of the other flanges and the corresponding faces of the pipes,
said studs being optionally fixed beforehand to one or more
the other of the previous surfaces.
Le mode opératoire est alors le suivant : l'ensemble illustré à la
figure 4 est monté et serré à spires jointives du ressort 5. Lors
que le moteur tourne et que la température de fonctionnement est
atteinte, la fusion du joint intervient et donne lieu au desserrage
de l'ensemble aux cotes désirées. The operating mode is then as follows: the assembly illustrated in
Figure 4 is mounted and tightened to contiguous turns of the spring 5. When
the engine is running and the operating temperature is
reached, the fusion of the joint occurs and gives rise to loosening
of the set at the desired ratings.
L'objet de la présente invention est applicable sur tous les tuyaux d'échappement, mais également chaque fois qu'un montage nécessitant un jeu déterminé après serrage s'impose, et lorsqu'une température de fonctionnement suffisamment élevée est mise en cause pour permettre la fusion du joint. The object of the present invention is applicable to all exhaust pipes, but also whenever an assembly requiring a determined clearance after tightening is necessary, and when a sufficiently high operating temperature is called into question to allow the fusion of the joint.
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR8203577A FR2522726A1 (en) | 1982-03-04 | 1982-03-04 | Thermoplastic seals in sprung ball joints on hot exhaust pipes etc. - pref. of polyethylene, PVC or ABS to provide self sizing seal in service |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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FR8203577A FR2522726A1 (en) | 1982-03-04 | 1982-03-04 | Thermoplastic seals in sprung ball joints on hot exhaust pipes etc. - pref. of polyethylene, PVC or ABS to provide self sizing seal in service |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FR2522726A1 true FR2522726A1 (en) | 1983-09-09 |
Family
ID=9271575
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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FR8203577A Pending FR2522726A1 (en) | 1982-03-04 | 1982-03-04 | Thermoplastic seals in sprung ball joints on hot exhaust pipes etc. - pref. of polyethylene, PVC or ABS to provide self sizing seal in service |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
FR (1) | FR2522726A1 (en) |
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- 1982-03-04 FR FR8203577A patent/FR2522726A1/en active Pending
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