FR2586068A1 - TIGHTENING COLLAR AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME - Google Patents
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Abstract
L'INVENTION EST RELATIVE A UN COLLIER DE SERRAGE AINSI QU'A UN PROCEDE DE FABRICATION DUDIT COLLIER DE SERRAGE. ELLE TROUVERA SON APPLICATION NOTAMMENT POUR RACCORDER DES TUBULURES EMBOITEES PAR ENCERCLEMENT ET RETRECISSEMENT DE L'ELEMENT EXTERIEUR. LE COLLIER DE SERRAGE 1 EST COMPOSE D'UNE BAGUE 2 FENDUE DONT LES EXTREMITES 3 ET 4 SONT LIEES PAR UN ORGANE DE SERRAGE TANGENTIEL 5. SELON L'INVENTION, LA BAGUE 2 EST FORMEE PAR UN REPLIAGE SUR ELLE-MEME D'UNE PAIRE DE LUNETTES DECOUPEES DANS UNE PIECE PLANE DE SORTE QUE L'AXE DE REPLIAGE 6 ENFERME L'ORGANE DE SERRAGE TANGENTIEL 5. LA BAGUE 2 PRESENTE UNE BANDE DE CONTACT 7 DISPOSEE SUR SA PERIPHERIE INTERIEURE. LE PROCEDE DE FABRICATION DU COLLIER DE SERRAGE CONSISTE A PARTIR D'UNE PLAQUE DE TOLE, A DECOUPER DEUX LUNETTES DONT ON REPLIE LES REBORDS INTERIEURS POUR FORMER LA SURFACE D'APPUI DE LA BAGUE PUIS A REPLIER LADITE PIECE DECOUPEE SUR ELLE-MEME POUR FAIRE CORRESPONDRE LES DECOUPES DES LUNETTES. L'INVENTION TROUVERA TOUT PARTICULIEREMENT SON APPLICATION DANS L'INDUSTRIE AUTOMOBILE POUR ASSURER LA JONCTION ETANCHE DES COLLECTEURS D'ECHAPPEMENT SUR LES POTS D'ECHAPPEMENT.THE INVENTION RELATES TO A TIGHTENING COLLAR AS WELL AS A PROCESS FOR MANUFACTURING THE SAID CLAMP. IT WILL FIND ITS APPLICATION ESPECIALLY FOR CONNECTING NITCHED TUBING BY CIRCLE AND SHRINKAGE OF THE EXTERIOR ELEMENT. THE TIGHTENING COLLAR 1 IS COMPOSED OF A SLOTTED RING 2 OF WHICH THE ENDS 3 AND 4 ARE BOUND BY A TANGENTIAL TIGHTENING BODY 5. ACCORDING TO THE INVENTION, THE RING 2 IS FORMED BY A FOLDING ON ITSELF OF A PAIR GLASSES CUT FROM A FLAT PIECE SO THAT THE FOLDING SHAFT 6 ENCLOSES THE TANGENTIAL TIGHTENING BODY 5. THE RING 2 HAS A CONTACT BAND 7 ARRANGED ON ITS INTERNAL PERIPHERY. THE PROCESS FOR MANUFACTURING THE TIGHTENING COLLAR CONSISTS OF STARTING FROM A SHEET PLATE, IN CUTTING TWO GLASSES WHOSE INTERNAL EDGES ARE FOLDED TO FORM THE SUPPORT SURFACE OF THE RING THEN IN FOLDING THE SAID PIECE CUT ON ITSELF MATCH THE CUTTINGS OF THE GLASSES. THE INVENTION WILL FOUND ESPECIALLY ITS APPLICATION IN THE AUTOMOTIVE INDUSTRY TO ENSURE THE WATERPROOF JUNCTION OF THE EXHAUST MANIFOLDS ON THE EXHAUST PUMPS.
Description
L'invention est relative à un collier de serrage et son procédé deThe invention relates to a clamp and its method of
fabrication. Elle trouvera notamment son application dans l'industrie pour assurer le raccordement étanche de tubulures emboitées. On connait de longues dates l'utilisation de colliers de serrage formés d'une bague circulaire dont le diamètre peut être manufacturing. It will find particular application in industry to ensure the tight connection of nipples. Long known the use of clamps formed of a circular ring whose diameter can be
diminué par l'intermédiaire d'un organe de serrage auxiliaire. decreased by means of an auxiliary clamping member.
Les formes et géométries des colliers de serraqe sont multiples The shapes and geometries of the serraqe necklaces are multiple
et dépendent principalement du type d'application envisagé. and depend mainly on the type of application envisaged.
La présente invention concerne plus spécialement les applications en tôlerie là o il est nécessaire de disposer d'une force de serrage importante pour assurer une bonne étanchéité et un The present invention relates more particularly to sheet metal applications where it is necessary to have a large clamping force to ensure a good seal and a
maintien mécanique efficace et/ou le démontage doit être possible. Efficient mechanical maintenance and / or disassembly must be possible.
Pour ce type d'application, généralement, les colliers métalliques sont retenus, ces colliers comportent une bague fendue métallique et un boulon de serrage tangentiel. Les principaux défauts rencontrés avec ce type de colliers sont d'une part l'absence de contrainte de serrage sur le périmètre du collier au niveau de l'ouverture de sa fente ce qui peut provoquer des fuites. Ensuite, la surface de contact du collier sur la tubulure à serrer est très étroite car elle correspond à l'épaisseur de la tôle utilisée pour la confection du collier d'o une pression locale très importante qui For this type of application, generally, the metal collars are retained, these collars comprise a metal split ring and a tangential clamping bolt. The main defects encountered with this type of collar are on the one hand the absence of clamping stress on the perimeter of the collar at the opening of its slot which can cause leaks. Then, the contact surface of the collar on the tubing to be clamped is very narrow because it corresponds to the thickness of the sheet used for making the collar of a very important local pressure which
peut provoquer des déformations dans la tubulure. can cause deformations in the tubing.
Enfin, sur le plan du montage, le serrage du boulon tangentiel oblige le manipulateur à utiliser deux clés, l'une pour tenir la vis, l'autre pour tourner l'écrou du boulon. Dans des fabrications industrielles en série, cette contrainte réduit la Finally, in terms of mounting, the tightening tangential bolt requires the manipulator to use two keys, one to hold the screw, the other to turn the bolt nut. In industrial mass production, this constraint reduces the
cadence de production.production rate.
Par ailleurs,-sur le plan de la fabrication des colliers de serrage, il est fréquent de devoir utiliser plusieurs éléments assemblés par soudure ou rivets pour former la bague fendue proprement Furthermore, in terms of the manufacture of clamps, it is common to have to use several elements assembled by welding or rivets to form the split ring cleanly
dite et les points d'accrochage du boulon de serrage tangentiel. said and the attachment points of the tangential clamping bolt.
L'assemblage des différents éléments composants le collier de serrage The assembly of the different components of the hose clamp
qréve lourdement son coût de revient. qreve heavily its cost.
Dans l'industrie automobile o les cadences de fabrication sont très élevées, il est larqement utilisé notamment au niveau du raccordement des tubulures d'échappement sur les pots d'échappement, des colliers de serrage. Il s'agit d'une application o la présente -2- invention est particulièrement bien adaptée car elle répond à toutes In the automotive industry where the production rates are very high, it is widely used especially at the connection of the exhaust pipes on the exhaust pipes, clamps. This is an application where the present invention is particularly well adapted because it responds to all
les exigences rencontrées dans cet usage. the requirements encountered in this use.
Le but principal de la présente invention est de présenter un collier de serrage destiné au raccordement des tubulures emboîtées par encerclement et rétrécissement de l'élément extérieur, qui exerce un effort de serrage uniformément réparti sur la périphérie du collier selon un effort de serrage efficace avec une contrainte locale relativement faible pour ne risquer aucune déformation des composants serrés. Contrairement aux colliers connus antérieurement, la présente invention pourra donc être utilisée dans des applications délicates tout en garantissant une bonne étanchéité. En effet, la pression locale exercée par le collier de la présente invention est singulièrement réduites. en ce sens que la surface de contact est importante; de plus, puisqu'elle s'exerce sur la totalité de la périphérie de la bague du collier de serrage, l'étanchéité est garantie. Malqré ces performances techniques améliorées, le collier de serrage de la présente invention peut être réalisé avec un coût de fabrication particulièrement faible. Les différentes phases du procédé de fabrication sont réduites, ne nécessitent aucune opération de The main object of the present invention is to present a clamp for connecting the nested tubes by encircling and shrinking the outer member, which exerts a uniformly distributed clamping force on the periphery of the collar according to an effective clamping force with a relatively low local stress to avoid any risk of deformation of the tight components. Unlike collars previously known, the present invention can therefore be used in delicate applications while ensuring a good seal. Indeed, the local pressure exerted by the collar of the present invention is singularly reduced. in that the contact surface is important; in addition, since it is exercised over the entire periphery of the ring of the clamp, sealing is guaranteed. Despite this improved technical performance, the clamp of the present invention can be made with a particularly low manufacturing cost. The different phases of the manufacturing process are reduced, do not require any operation of
reprise et font appel à du matériel de production standard. recovery and use standard production equipment.
Un autre but de la présente invention est de présenter un collier de serrage qui pour l'utilisateur est d'une mise en oeuvre simple et rapide. En particulier, le serrage du collier de la présente invention ne nécessite la mise en oeuvre que d'un seul organe de serrage et par conséquent contrairement aux colliers antérieurs qui nécessitaient la prise d'une vis et d'un écrou, le collier de la Another object of the present invention is to present a clamp which for the user is a simple and fast implementation. In particular, the tightening of the collar of the present invention requires the implementation of only one clamping member and therefore unlike the previous collars which required the taking of a screw and a nut, the collar of the
présente invention peut être serré avec un seul outil. The present invention can be tightened with a single tool.
Cette caractéristique sera particulièrement appréciée dans This characteristic will be particularly appreciated in
l'industrie automobile o le monteur verra sa tàche simplifiée. the automobile industry where the fitter will have his task simplified.
D'autres buts et avantages de la présente invention Other objects and advantages of the present invention
apparaitront au cours de la description suivante qui n'est cependant will appear in the course of the following description which is however not
donnée qu'à titre indicatif.given as an indication.
Le collier de serraqe destiné au raccordement des tubulures emboitées par encerclement et rétrécissement de l'élément extérieur, composé d'une baque fendue dont les extrémités sont reliées à un orqane de serrage tangentiel est caractérisé par le fait que la bague - 3 - est formée par un repliaqe sur elle-même d'une paire de lunettes découpée dans une pièce plane de sorte que l'axe de repliaqe enferme The serraqe collar for connecting the nested tubings by encircling and shrinking the outer member, consisting of a slotted ring whose ends are connected to a tangential clamping orqane is characterized in that the ring - 3 - is formed by a folding on itself of a pair of glasses cut in a flat piece so that the axis of repliaqe locks
l'organe de serrage tangentiel.the tangential clamping member.
Le procédé de fabrication d'un collier de serrage formé d'une bague fendue et d'un organe de serrage tangentiel, selon lequel on dispose initialement d'une plaque plane, telle que par exemple une tôle métallique est caractérisé en ce que: - on découpe deux lunettes dans la plaque dont on replie les The manufacturing method of a clamping ring formed of a split ring and a tangential clamping member, according to which initially a flat plate is provided, such as for example a metal sheet, is characterized in that: we cut two glasses in the plate which we fold the
rebords intérieurs pour former la surface d'appui de la baque. inner edges to form the bearing surface of the baque.
- on replie la pièce découpée sur elle-même pour faire - we fold the cut-out piece on itself to make
correspondre les découpes des lunettes. match the cutouts of the glasses.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description The invention will be better understood on reading the description
suivante accompagnée de dessins en annexe parmi lesquels: - la figure 1 illustre un mode préférentiel de réalisation du collier de serrage, - la figure 2 représente une vue en coupe selon l'axe diamétral A-A de la figure 1, - la figure 3 représente en vue de côté le collier de serrage de la présente invention avec l'organe de serrage démonté, - la figure 4 schématise la forme de la découpe et du pliage de la tôle nécessaire à la confection d'un collier de serrage selon le The following is accompanied by appended drawings in which: FIG. 1 illustrates a preferred embodiment of the clamping collar; FIG. 2 represents a sectional view along the diametrical axis AA of FIG. 1; FIG. Side view of the clamping collar of the present invention with the clamping member disassembled, - Figure 4 shows schematically the shape of the cutting and bending of the sheet necessary for the manufacture of a clamp according to the
procédé de fabrication de la présente invention. manufacturing method of the present invention.
La présente invention vise un collier de serrage destiné à raccorder des tubulures emboitées par encerclement et rétrécissement The present invention is directed to a hose clamp for connecting nested tubings by encircling and shrinking
de l'élément extérieur.of the outer element.
Elle trouvera son application dans l'industrie o il est nécessaire de procéder au raccordement de tuyaux principalement métalliques tels que par exemple l'industrie automobile pour le It will find its application in industry where it is necessary to proceed to the connection of mainly metal pipes such as for example the automotive industry for the
raccordement des tubulures d'échappement sur les pots d'échappement. connection of the exhaust pipes on the exhaust pipes.
La figure 1 illustre un collier de serrage 1 composé d'une bague fendue 2 dont les extrémités 3 et 4 sont liées à un organe de FIG. 1 illustrates a clamping collar 1 composed of a split ring 2 whose ends 3 and 4 are connected to a body of
serrage 5 tangentiel.tangential clamping.
Puisque la baque 2 est fendue, il est possible de faire varier sa géométrie par action de l'organe de serrage tangentiel 5 Since the ring 2 is split, it is possible to vary its geometry by action of the tangential clamping member 5
susceptible de rapprocher les extrémités 3 et 4 de la bague 2. likely to bring the ends 3 and 4 closer to the ring 2.
Le collier de serrage 1 de la présente invention est destiné à être placé autour des tubulures emboitées en vue d'assurer leur fixation étanche mutuelle. A cet égard, lors du serrage de l'élément - 4 - tanqentiel 5. on assure une contrainte sur la périphérie du collier The clamp 1 of the present invention is intended to be placed around the nested tubing to ensure their mutual sealing. In this regard, when clamping the element - 4 - tangential 5. a stress is ensured on the periphery of the collar
qui vient serrer ainsi les tubulures encerclées. which thus tightens the encircled tubings.
Selon l'invention, la baque 2 est formée par un repliaqe sur elle-même d'une paire de lunettes découpées dans une pièce plane de sorte nue l'axe 6 de repliaqe enferme l'orqane de serraqe 5 tangentiel. Cette conception du collier de serrage de la présente invention offre l'avantaqe d'une grande simplicité puisqu'aucun élément According to the invention, the ring 2 is formed by a repliaqe on itself of a pair of glasses cut in a flat piece so nue the axis 6 repliaqe encloses the orqane 5 tangential serraqe. This design of the clamp of the present invention offers the advantage of great simplicity since no element
extérieur n'a à être rapporté.outside has to be reported.
De plus. la baque 2 présente une bande de contact 7 disposée Furthermore. the ring 2 has a contact strip 7 disposed
sur sa Périphérie interne.on its inner periphery.
La bande de contact 7 est disaosée sur la totalité de la Périphérie d'o une garantie d'étanchéité totale puisque la contrainte de serrage est uniformément répartie sur le pourtour de la tubulure serrée. Cette uniformité de la contrainte offre également l'avantage d'éviter toute déformation de la tubulure selon un profil oval qui The contact strip 7 is disaosée on the entire periphery o o a total leakage guarantee since the clamping stress is uniformly distributed around the periphery of the tight tubing. This uniformity of the stress also offers the advantage of avoiding any deformation of the tubing according to an oval profile which
peut être rencontré lorsque le serrage n'est pas uniforme. can be encountered when the tightening is not uniform.
Enfin, la bande de contact 7 minimise la contrainte locale exercée par le collier de serraqe 1 sur la tubulure encerclée puisqu'en raison de sa largeur, la pression de contact est modérée. Il s'agit d'un atout supplémentaire qui permettra d'utiliser le collier de serrage de la présente invention dans des applications délicates, Finally, the contact strip 7 minimizes the local stress exerted by the clamp serraqe 1 on the encircled tubing since because of its width, the contact pressure is moderate. This is an additional advantage that will make it possible to use the clamp of the present invention in delicate applications,
en Particulier avec des matériaux tendres sans risque d'endommaqement. Especially with soft materials without risk of damage.
La fiqure 2 montre le collier de serrage 1 de la présentc Figure 2 shows the clamp 1 of the present
invention selon une vue en coupe d'axe A-A du collier de la fiqure 1. invention in a sectional view of axis A-A of the collar of FIG 1.
Il est possible d'observer sur la figure 2 que la présence de la fente 8 séparant les extrémités 3 et 4 de la baque fendue 2 ne provoque pas It is possible to observe in FIG. 2 that the presence of the slot 8 separating the ends 3 and 4 of the split ring 2 does not cause
une discontinuité du serrage.a discontinuity of the tightening.
En effet, il existe un chevauchement des extrémités 3 et 4 de la baque 2 qui assure la continuité de la périphérie intérieure de la Indeed, there is an overlap of the ends 3 and 4 of the ring 2 which ensures the continuity of the inner periphery of the
baque 2.baque 2.
On Peut qégalement observer sur la fiqure 2 que la bande de contact ? est formée oar un repliaqe intérieur de la bordure des lunettes. Ce repliaqe intérieur augmente la surface de contact qui Prend ainsi la forme d'une bande continue sur la totalité de la Can we also observe in Figure 2 that the contact strip? is formed by an inner fold of the edge of the glasses. This inner fold increases the contact area which thus takes the form of a continuous band on the whole of the
périphérie intérieure de la baque 2. inner periphery of the sea 2.
Ce chevauchement des extrémités 3 et 4 de la baoue 2 est rendu possible qrâce à la forme hélicoidale de la fente 8 existant entre les - 5 - This overlap of the ends 3 and 4 of the baoue 2 is made possible thanks to the helicoidal shape of the slot 8 existing between - 5 -
extrémités 3 et 4 de la baaue fendue 2. ends 3 and 4 of the slotted baaue 2.
Le pas de l'hélice formé par la fente 8 séparant les extrémités 3 et 4 de la baque fende 2 est supérieur à l'intervalle existant dans la fente 8 de sorte à créer un chevauchement des extrémités 3 et 4 de la baque fendue 2. La fiqure 3 qui illustre le collier de serrage 1 de la figure 1 en vue de côté, démuni de l'orqane de serrage 5 permet de visualiser le repliaqe sur elle-même d'une paire de lunettes 9 et 10, autour d'un axe de repli 6 qui forme un logement pour un orqane de serrage The pitch of the helix formed by the slot 8 separating the ends 3 and 4 of the fender ring 2 is greater than the gap existing in the slot 8 so as to create an overlap of the ends 3 and 4 of the split ring 2. FIG. 3, which shows the clamping collar 1 of FIG. 1 in side view, without clamping member 5, makes it possible to view the foldback on itself of a pair of spectacles 9 and 10, around a folding axis 6 which forms a housing for a tightening shaft
tangentiel 5.tangential 5.
Le loqement 11 réalisé au niveau de l'axe 6 de repliaqe des The loqement 11 made at the axis 6 of repliaqe of
lunettes 9 et 10 Présente un profil oval. glasses 9 and 10 Has an oval profile.
L'organe de serrage tangentiel 5 est un boulon qui présente de préférence une vis dont le corps 12 situé à proximité de la tête 13 présente une forme ovale complémentaire à la forme ovale du logement 11 de la bague 2. De la sorte, la vis est immobilisée en rotation The tangential clamping member 5 is a bolt which preferably has a screw whose body 12 located near the head 13 has an oval shape complementary to the oval shape of the housing 11 of the ring 2. In this way, the screw is immobilized in rotation
lorsqu'elle est introduite dans le logement 11 de la bague 2. when it is inserted into the housing 11 of the ring 2.
Il n'est plus nécessaire comme auparavant de maintenir la tête 13 de la vis du boulon 5 lors du serrage de l'écrou 17 puisque la baque immobilise en rotation la vis. Seule la manoeuvre de l'écrou 17 est nécessaire ce gui permet à l'opérateur de n'utiliser qu'un seul It is no longer necessary as previously to maintain the head 13 of the screw of the bolt 5 when tightening the nut 17 since the ring immobilizes in rotation the screw. Only the maneuver of the nut 17 is necessary which allows the operator to use only one
outil de serrage.clamping tool.
La forme ovale de la section 12 du corps de la vis située à proximité de la tête 13 peut être réalisée par la mise en forme d'un The oval shape of the section 12 of the body of the screw located near the head 13 can be achieved by shaping a
ergot sur la vis.pin on the screw.
Le procédé de fabrication d'un collier de serrage selon la présente invention demande comme matériau de base une plaque de The method of manufacturing a clamp according to the present invention requires as base material a plate of
matière plane telle que par exemple une tale métallique. plane material such as for example a metal tale.
Selon le procédé, on découpe dans la dite plaque deux lunettes According to the method, two glasses are cut in the said plate
9 et 10 telles qu'illustrées à la fiqure 4. 9 and 10 as illustrated in Figure 4.
Puis, on replie la pièce 14 découpée sur elle-même autour de son axe central de symétrie 6 de sorte à faire correspondre les Then, the cut piece 14 is folded on itself around its central axis of symmetry 6 so as to match the
découpes 9 et 10 des lunettes.cutouts 9 and 10 glasses.
De préference, après la découpe des lunettes 9 et 10, on replie les rebords intérieurs 15 et 16 des dites lunettes pour former la surface d'appui de la bague 2 formée par un repliage de l'élément Preferably, after the glasses 9 and 10 have been cut, the inner edges 15 and 16 of the said glasses are folded to form the bearing surface of the ring 2 formed by a folding of the element.
découpé 14.cut 14.
D'autres mises en oeuvre de la présente invention, à la portée - 6 - de l'Homme de l'Art. auraient pu être envisagées sans pour autant Other implementations of the present invention within the scope of the skilled artisan. could have been considered without
sortir du cadre de la présente invention. depart from the scope of the present invention.
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