FR2619608A1

FR2619608A1 - SEALING SLEEVE, ESPECIALLY FOR PRESSURE JOINTS

Info

Publication number: FR2619608A1
Application number: FR8811064A
Authority: FR
Inventors: Hans-Heinrich Welschof; Rudolf Beier
Original assignee: Loehr and Bromkamp GmbH
Current assignee: GKN Driveline Deutschland GmbH
Priority date: 1987-08-21
Filing date: 1988-08-19
Publication date: 1989-02-24
Anticipated expiration: 2008-08-19
Also published as: ES2010311A6; DE3727871C2; DE3727871A1; JPH0735815B2; FR2619608B1; JPS6483922A

Abstract

Pour fixer le collet de montage 2 d'un manchon d'étanchéité sur un composant 4 d'un joint articulé, notamment d'un joint homocinétique, sans écraser la matière et sans risque de séparation intempestive, le collet présente à l'état détendu un bombé 2aque l'on aplatit au montage au moyen d'un collier de serrage 5, ce qui a pour effet d'allonger axialement le collet en appuyant ses extrémités axiales contre les flancs radiaux 6a, 7a de la gorge annulaire 3.To fix the mounting collar 2 of a sealing sleeve on a component 4 of an articulated joint, in particular of a constant velocity joint, without crushing the material and without risk of untimely separation, the collar present in the relaxed state a domed 2aque is flattened during assembly by means of a clamping collar 5, which has the effect of extending the collar axially by pressing its axial ends against the radial sides 6a, 7a of the annular groove 3.

Description

L'invention se rapporte à un dispositif pour fixer un manchonThe invention relates to a device for fixing a sleeve

d'étanchéité, en particulier, formé sealing, in particular, formed

d'un soufflet plissé ou d'un soufflet roulant, pour rac- a pleated bellows or a rolling bellows, for

corder hermétiquement deux composants d'un joint homoci- tightly tighten two components of a matching joint

nétique, qui sont couplés l'un à l'autre avec possibili- netic, which are coupled to each other with possibili-

té de décalage angulaire et/ou de translation longitudi- angular offset and / or longitudi translation tee

nale l'un par rapport à l'autre, dispositif qui comporte un serrage des régions de collet de fermeture du manchon sur les composants, à l'aide d'organes de fixation tels relative to each other, device which comprises a clamping of the regions of the sleeve closing collar on the components, by means of fixing members such

que des colliers de serrage, viroles ou équivalents. than cable ties, ferrules or the like.

Dans la fixation des soufflets plissés ou des In fixing pleated bellows or

soufflets roulants, il se présente fréquemment le problè- rolling bellows, there is frequently the problem

me consistant en ce que la région de collet qu'il s'agit de fixer n'est pas pressée assez fermement par le moyen i5 de fixation, notamment par un collier de tuyau ou par une virole emmanchée avec le manchon. Ce problème se consisting of the fact that the collar region which is to be fixed is not pressed firmly enough by the fixing means i5, in particular by a pipe collar or by a ferrule fitted with the sleeve. This problem

pose en particulier dans le cas des manchons d'étanchéi- particularly in the case of sealing sleeves

té en matière plastique qui, en raison de leur grande ri- plastic tee which, due to their great ri-

gidité de forme, développent de grandes forces de trac- gidity of form, develop great drawing forces

tion sur les régions d'appui en réponse à certaines support regions in response to certain

translations axiales ou à certains mouvements anqulai- axial translations or certain anqulai movements

res. Ceci peut avoir pour effet que le manchon d'étan- res. This may have the effect that the sealing sleeve

chéité sorte de son logement en réponse à un déplace- property comes out of its accommodation in response to a move

ment. Si le soufflet plissé est devenu rigide, en parti- is lying. If the pleated bellows has become rigid, in particular

culier lorsqu'il est froid et qu'il est courbé, il peut se produire qu'au moment du démarrage ce soufflet tourne sur au moins l'un des composants du joint, de sorte culier when it is cold and bent, it can happen that when starting this bellows turns on at least one of the components of the joint, so

qu'il se produit également des défauts d'étanchéité. that leaks also occur.

Dans le cas des soufflets plissés en matière plastique, il s'ajoute le fait que, dans la région du serrage, ces soufflets présentent une faible épaisseur de matière et que, en raison de la faible élasticité de In the case of pleated plastic bellows, there is the fact that, in the clamping region, these bellows have a small thickness of material and that, due to the low elasticity of

la matière, les moindres différences de diamètre condui- the material, the smallest differences in diameter

sent à des pressions de serrage très variables. Dans feels at very variable clamping pressures. In

ce cas, la plaqe de tolérance peut facilement être dépas- in this case, the tolerance plate can easily be exceeded

sée, ce qui, dans le cas d'une précontrainte trop fai- which, in the case of a too weak prestressing,

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ble, conduit aux conséquences citées plus haut, tandis que, dans le cas d'une précontrainte trop élevée, ceci peut conduire à endommager la fixation dès le moment du montage. La présente invention se donne pour but de créer un dispcsitif pour fixer un manchon d'étanchéité du genre précité, qui puisse garantir une fixation sire et durable tout en évitant un écrasement excessif de la ble, leads to the consequences mentioned above, while, in the case of too high prestressing, this can lead to damage to the attachment from the moment of assembly. The present invention aims to create a dispcsitif to fix a sealing sleeve of the aforementioned kind, which can guarantee a sire and durable fixing while avoiding excessive crushing of the

matière du soufflet dans la direction radiale. La solu- bellows material in the radial direction. The solu-

tion de ce problème réside dans un dispositif qui est ca- tion of this problem lies in a device which is ca-

ractérisé par une région de collet qui est bombée en cou- characterized by a neck region which is curved in the neck

pe longitudinale à l'état non déformé, qui est à recou- longitudinal eg in the undeformed state, which is overlapped

vrement radial avec un élément de fixation et/ou avec truly radial with a fixing element and / or with

l'un des composants et qui, à l'état monté, prend en cou- one of the components and which, when assembled, covers

pe longitudinale une forme aplatie et allongée axiale- longitudinal eg a flattened and elongated axial shape-

ment, et se serre axialement contre des flancs radiaux de l'élément de fixation et/ou du composant, dans les ment, and is clamped axially against the radial sides of the fastening element and / or of the component, in the

deux sens opposés. Le principe qui est à la base de l'in- two opposite directions. The principle on which the information is based

vention consiste à allonger axialement par aplatissement vention consists in lengthening axially by flattening

la région de collet préformée à une forme convexe en cou- the neck region preformed to a convex, necked shape

pe longitudinale ou concave circonférentiellement, entre le corps de base et les moyens de fixation, de manière eg longitudinal or circumferentially concave, between the base body and the fixing means, so

qu'avec ses faces frontales qui peuvent être purement ra- than with its front faces which can be purely

diales ou encore chanfreinées avec une forme conique, dials or chamfered with a conical shape,

cette région se coince axialement dans une gorge annu- this region gets stuck axially in an annular groove

laire formée sur le corps de base ou dans un moyen de fixation adapté ou encore contre des flancs opposes de ces deux éléments. Dans ce cas, on peut développer de grandes forces de serrage axiales avec de faibles forces laire formed on the base body or in a suitable fixing means or against opposite sides of these two elements. In this case, large axial clamping forces can be developed with small forces.

radiales, qui doivent provoquer uniquement une modifica- radial, which should only cause a modification

tion de la forme de base mais non pas un écrasement de tion of the basic form but not an overwriting of

la matière. Un avantage consiste en ce que, en supplé- matter. An advantage is that, in addition

ment, les régions d'étanchéité qui s'étendent axialement the sealing regions which extend axially

jusqu'aux surfaces frontales adjacentes, améliorent enco- up to the adjacent frontal surfaces, further improve

re l'effet d'étanchéité avec une précontrainte radiale re the sealing effect with a radial preload

relativement faible.relatively small.

Dans une forme avantageuse de réalisation, il est prévu une gorge annulaire habituelle dans le corps de base, de sorte que les constructions déjà existantes In an advantageous embodiment, a usual annular groove is provided in the base body, so that the already existing constructions

peuvent être équipées du soufflet plissé selon l'inven- can be fitted with the pleated bellows according to the invention

tion. On peut Drévoir ici, en qualité de moyen de fixa- tion. We can see it here, as a means of fixing

tion, un collier de tuyau habituel, un collier de serra- tion, a usual hose clamp, a clamp

ge habituel ou un élément équivalent de section purement cylindrique. Les flancs de la gorge peuvent être ouverts usual ge or an equivalent element of purely cylindrical section. The sides of the throat can be opened

vers l'extérieur.outwards.

Le procédé préféré pour la réalisation de ce ty- The preferred method for making this type

pe de liaison consiste à introduire la région de collet dans la gorge puis à disposer extérieurement le collier connecting pe consists in introducing the collar region into the groove and then placing the collar on the outside

de serrage sur cette région et à le serrer. tightening this region and tightening it.

Selon une autre forme de réalisation, le moyen de fixation est constitué, par exemple, par une virole en tôle, munie d'un évidement annulaire intérieur tandis que le corps de base est purement cylindrique. Dans ce According to another embodiment, the fixing means is constituted, for example, by a sheet ferrule, provided with an inner annular recess while the base body is purely cylindrical. In this

cas, on introduit la réqion de collet dans la qorge inté- case, we introduce the collar region in the internal groove

rieure du moyen de fixation et on emmanche ces deux élé- of the fixing means and these two elements are fitted

ments axialement conjointement sur le corps de base, de sorte que la précontrainte axiale s'établit de la même façon. On peut obtenir une plus grande modification de longueur et, par conséquent, des forces de précontrainte axially together on the base body, so that the axial prestress is established in the same way. A greater change in length can be obtained and, consequently, prestressing forces

axiale plus grandes avec une déformation radiale limi- larger axial with limited radial deformation

tée, lorsque plusieurs régions convexes en coupe longitu- tée, when several convex regions in longitudinal section

dinale ou concaves dans la direction circonférentielle se raccordent axialement l'une à l'autre, pour donner dinal or concave in the circumferential direction connect axially to each other, to give

des confiqurations en M ou en W présentant des transi- M or W configurations with transi-

tions de préférence arrondies.preferably rounded.

D'autres caractéristiques et avantages de l'in- Other features and advantages of the

vention seront mieux compris à la lecture de la descrip- vention will be better understood on reading the description

tion qui va suivre d'un exemple de réalisation et en se référant aux dessins annexés, sur lesquels, la figure 1 représente une région de fixation tion which will follow from an exemplary embodiment and with reference to the accompanying drawings, in which, Figure 1 shows a fixing region

comportant une gorge annulaire dans le corps de base, se- having an annular groove in the base body,

ion une première forme de réalisation; la figure 2 représente une région de fixation ion a first embodiment; Figure 2 shows a fixation region

lon une deuxième forme de réalisation; les figures 3a,b représentent une région defixation comportant un corps de base lisse, dans deux positions selon une première forme de réalisation; les figures 4a,b représentent une région de fixation comportant un corps de base lisse, dans deux positions selon une première forme de réalisation; la figure 5 représente une région de fixation comportant une gorge annulaire intérieure ménagée dans une virole; la figure 6 représente une région de fixation comportant une gorge annulaire extérieure formée dans a second embodiment; FIGS. 3a, b represent a fixing region comprising a smooth base body, in two positions according to a first embodiment; Figures 4a, b show a fastening region comprising a smooth base body, in two positions according to a first embodiment; FIG. 5 represents a fixing region comprising an inner annular groove formed in a ferrule; FIG. 6 represents a fixing region comprising an external annular groove formed in

une virole.a ferrule.

Sur la figure 1, on a représenté une région de In Figure 1, a region of

fixation 1 d'un soufflet plissé ou d'un soufflet rou- attachment 1 of a pleated bellows or a red bellows

lant, non représenté en détail, qui présente un segment lant, not shown in detail, which has a segment

central 2a bombé vers l'extérieur avec une forme con- central 2a curved outwards with a con-

vexe, et qui est engagé dans une gorge annulaire 3 d'un corps de base 4. La région de fixation 1 est maintenue vex, and which is engaged in an annular groove 3 of a base body 4. The attachment region 1 is maintained

par un collier de serrage 5 représenté en traits inter- by a clamp 5 shown in inter-

rompus qui est dessiné dans sa position définitive, sur laquelle on peut voir qu'il y a recouvrement radial par broken which is drawn in its final position, on which we can see that there is radial overlap by

rapport à la fixation dans la configuration non défor- with respect to fixing in the non-deformed configuration

mée. Le resserrage du segment central 2a bombé en coupe longitudinale détermine positivement un allongement et une application sous pression de la région de fixation contre les régions radiales 6a, 7a de la gorge annulaire mée. The tightening of the central segment 2a curved in longitudinal section positively determines an elongation and a pressure application of the fixing region against the radial regions 6a, 7a of the annular groove

3, qui s'ouvrent vers l'extérieur avec une section coni- 3, which open outwards with a cross section

que, ainsi qu'une précontrainte ou un accrochage de la région de fixation sans écrasement radial correspondant that, as well as a preload or an attachment of the fixing region without corresponding radial crushing

de la matière.of the material.

La fiqure 2 montre une région de fixation 1 qui correspond essentiellement à celle représentée sur la Figure 2 shows a fastening region 1 which essentially corresponds to that shown in the

figure 1, avec la même numérotation. Une différence con- Figure 1, with the same numbering. A difference

siste dans la configuration du segment central 2b qui, contrairement au segment à confiquration à échelon selon la figure 1, est uniformément arrondie, et dans celle des régions radiales 6b, 7b de la gorge annulaire 3 qui exists in the configuration of the central segment 2b which, unlike the segment with a step configuration according to FIG. 1, is uniformly rounded, and in that of the radial regions 6b, 7b of the annular groove 3 which

s'étendent perpendiculairement à l'axe. extend perpendicular to the axis.

Sur la figure 3, on a représenté une région de In FIG. 3, a region of

fixation 1 comprenant un segment central Ba dont la for- attachment 1 comprising a central segment Ba whose form

me de section représente sensiblement l'inverse de la ré- me of section represents appreciably the reverse of the re-

gion de fixation selon la représentation de la figure 2, comme on l'a indiqué à qauche à l'état non déformé. Sur fixing region according to the representation in FIG. 2, as indicated on the left in the non-deformed state. Sure

le segment central 8a, est engagée une partie d'une viro- the central segment 8a, is engaged part of a viro-

le en tôle 9 munie d'une gorge annulaire intérieure 10. the sheet metal 9 provided with an inner annular groove 10.

Cette gorge présente des surfaces radiales 6c, 7c contre This groove has radial surfaces 6c, 7c against

lesquelles la région de fixation est initialement apoli- which the attachment region is initially apoli-

quée sensiblement sans précontrainte. Lorsqu'on emmanche cet ensemble dans le sens de la flèche sur le corps de quée substantially without preload. When fitting this assembly in the direction of the arrow on the body of

base 11 qui est extérieurement de forme cylindrique lis- base 11 which is externally cylindrical in shape

se, le segment 8a convexe dans la direction circonféren- se, segment 8a convex in the circumferential direction

tielle férence s'aplatit, de sorte qu'il s'exerce des forces de pression plus fortes sur les surfaces radiales This ferment flattens so that stronger pressure forces are exerted on the radial surfaces

6c, 7c et que la région de fixation est ainsi retenu so- 6c, 7c and that the attachment region is thus retained so-

lidement sans subir d'écrasement radial. firmly without undergoing radial crushing.

Sur la figure 4, on a représenté une région de fixation 1 qui présente un segment d'extrémité 13 coudé vers l'intérieur avec une forme concave, et auquel se raccorde un segment central 2c bombe vers l'extérieur qui s'engage dans une gorge annulaire intérieure 10 d'une virole en tôle 9. Lorsqu'on l'emmanche vers la droite sur le corps de base 11 qui est cylindrique et lisse extérieurement, le segment concave 13 s'avlatit et In Figure 4, there is shown a fastening region 1 which has an end segment 13 bent inwardly with a concave shape, and to which is connected a central segment 2c bomb outwardly which engages in a inner annular groove 10 of a sheet metal ferrule 9. When it is fitted to the right on the base body 11 which is cylindrical and smooth on the outside, the concave segment 13 expands and

prend appui par son extrémité 12 contre la surface fron- is supported by its end 12 against the front surface

tale 7f tandis que le segment central adjacent 2c s'ap- tale 7f while the adjacent central segment 2c is

puie contre le flanc 6d et, ensuite, également contre le then against the flank 6d and then also against the

flanc 7d de la gorge annulaire.flank 7d of the annular groove.

Sur la figure 5, on a représenté une région de In FIG. 5, a region of

fixation 14 encastrée dans une gorge annulaire intérieu- fixing 14 recessed in an internal annular groove

re 10 d'une virole en tôle 9 et qui, en coupe longitudi- re 10 of a ferrule made of sheet metal 9 and which, in longitudinal section

nale, présente deux bourrelets extérieurs convexes 15a, b. Ici, le segment central intermédiaire 14 peut être emmanché, à recouvrement par rapport à une virole inté- rieure 11 destinée à être emmanchée axialement, et qui possède un diamètre réduit dans un segment d'entrée 17, nale, has two convex outer beads 15a, b. Here, the intermediate central segment 14 can be fitted, overlapping with respect to an interior ferrule 11 intended to be fitted axially, and which has a reduced diameter in an inlet segment 17,

et est à recouvrement par rapport à la région de fixa- and is overlapped with respect to the fixation region

tion 14, de telle manière que cette dernière puisse s'ap- tion 14, so that the latter can be

puyer et se serrer contre les segments radiaux chan- puyer and tighten against the changing radial segments

freinés 6e, 7e du corps 9 de la virole. braked 6th, 7th of body 9 of the ferrule.

Sur la figure 6, on a représenté un agencement analogue à celui de la figure 5, dans une configuration sensiblement inversée, et dans lequel une virole en tôle In Figure 6, there is shown an arrangement similar to that of Figure 5, in a substantially inverted configuration, and in which a sheet ferrule

18 présente une gorge annulaire extérieure 3 dans laquel- 18 has an outer annular groove 3 in which

le s'ajuste un segment central 20 auquel se raccordent the adjusts a central segment 20 to which are connected

deux régions 19a, 19b concaves en coupe lonqitudinale. two concave regions 19a, 19b in longitudinal section.

Lcrsqu'on serre le collier de serrage 5, l'arc du sec- When tightening the clamp 5, the arc of the dryer

ment central 20 est comprimé radialement, de sorte que center 20 is compressed radially, so that

la région de fixation s'appuie axialement contre les seg- the attachment region bears axially against the seg-

ments radiaux 6f, 7f de la gorge annulaire 3 par ses ré- radial elements 6f, 7f of the annular groove 3 by its re-

gions 19a, 19b.regions 19a, 19b.

Les viroles en tôle 9 et 18 des figures 5 et 6 sont prévues pour être fixée sur un des composants, non représenté, d'un joint rotatif qui peuvent s'incliner l'un par rapport à l'autre, la fixation s'effectuant, The sheet metal ferrules 9 and 18 of FIGS. 5 and 6 are intended to be fixed to one of the components, not shown, of a rotary joint which can tilt relative to each other, the fixing being effected ,

bar exemple, au moyen d'une liaison à vis ou à serrage. bar example, by means of a screw or clamp connection.

Bien entendu, diverses modifications pourront être apportées par l'homme de l'art au dispositif qui Of course, various modifications may be made by those skilled in the art to the device which

vient d'être décrit uniquement à titre d'exemple non li- has just been described only by way of non-binding example

mitatif, sans sortir du cadre de l'invention. mitative, without departing from the scope of the invention.

R EVENDI C A T IONSR EVENDI C A T IONS

1 - Dispositif pour fixer un manchon d'étanchéi- 1 - Device for fixing a sealing sleeve

té, en particulier formé d'un soufflet plissé ou d'un tee, in particular formed by a pleated bellows or a

soufflet roulant, pour raccorder hermétiquement deux com- rolling bellows, for hermetically connecting two

posants d'un joint homocinétique qui sont couplés l'un à l'autre avec possibilité de décalage angulaire et/ou de translation longitudinale l'un par rapport à l'autre, dispositif qui comporte un serrage d'au moins l'une des constant velocity joints which are coupled to each other with the possibility of angular offset and / or longitudinal translation relative to each other, device which comprises a tightening of at least one of the

régions de collet de fermeture du manchon sur le compo- sleeve closure collar regions on the component

sant correspondant à l'aide d'organes de fixation tels corresponding health using fasteners such

que des colliers de serrage, viroles ou équivalents, ca- as cable ties, ferrules or the like,

ractérisé par une région de collet (2, 8, 13, 14) qui est bombée en coupe lonqitudinale à l'état non déformé, characterized by a collar region (2, 8, 13, 14) which is curved in longitudinal section in the undeformed state,

qui est à recouvrement radial avec un élément de fixa- which is radially overlapped with a fixing element

tion (5, 9, 17) et/ou avec l'un des composants (4, 11) et qui, à l'état monté, prend en coupe longitudinale, une forme aplatie et allongée axialement, et se serre axialement contre des flancs radiaux (6, 7) de l'élément tion (5, 9, 17) and / or with one of the components (4, 11) and which, in the assembled state, takes in longitudinal section, a flattened and axially elongated shape, and is clamped axially against the sides radials (6, 7) of the element

de fixation et/ou du composant dans des sens mutuelle- fixing and / or component in mutual directions-

ment opposés.opposite.

2 - Dispositif selon la revendication 1, carac- 2 - Device according to claim 1, charac-

térisé en ce que la région de collet (2, 20) est bombée terized in that the collar region (2, 20) is curved

avec une forme convexe vers l'extérieur à l'état non dé- with an outwardly convex shape in the undeclared state

formé tandis que, lorsqu'elle est aplatie, elle prend aD- formed while, when flattened, it takes aD-

pui axialement contre des flancs radiaux (6, 7) d'une then axially against radial sides (6, 7) of a

gorge annulaire (3) qui s'ouvre vers l'extérieur. annular groove (3) which opens outwards.

3 - Dispositif selon la revendication 1, carac- 3 - Device according to claim 1, charac-

térisé en ce que, en coupe longitudinale, la région de terized in that, in longitudinal section, the region of

collet (8, 14) est bombée vers l'intérieur avec une for- collar (8, 14) is curved inward with a form

me concave tandis que, lorsqu'elle est aplatie, elle s'appuie axialement contre des flancs radiaux (6, 7) concave me while, when flattened, it rests axially against radial sides (6, 7)

d'une gorge annulaire (10) qui s'ouvre vers l'intérieur. an annular groove (10) which opens inwards.

4 - Dispositif selon la revendication 1, carac- 4 - Device according to claim 1, charac-

térisé en ce que, à l'état non déformé, la région de col- terized in that, in the undeformed state, the region of col-

let (13) est concave, avec le bombé vers l'intérieur tan- let (13) is concave, with the convex inward tan-

dis que, à l'état aplati, elle prend appui axialement, par un prolongement (2c) contre un flanc radial (6d) d'une gorge annulaire (10) qui s'ouvre vers l'intérieur say that, in the flattened state, it bears axially, by an extension (2c) against a radial flank (6d) of an annular groove (10) which opens inwards

et, par son extrémité libre (12) contre une surface fron- and, by its free end (12) against a front surface

tale (7f) d'un élément de fixation (9). plate (7f) of a fixing element (9).

- Dispositif selon une des revendications 1 à - Device according to one of claims 1 to

4, caractérisé en ce que, en coupe longitudinale, la ré- 4, characterized in that, in longitudinal section, the re-

gion de collet comprend une paire d'ondes (14, 15; 19, ) qui lui donnent la forme d'un M ou d'un W. 6 - Procédé pour fixer un manchon d'étanchéité collar region includes a pair of waves (14, 15; 19,) which give it the shape of an M or a W. 6 - Method for fixing a sealing sleeve

selon une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce according to one of claims 1 to 5, characterized in that

qu'on aplatit la région de collet par rétrécissement ra- that the neck region is flattened by narrowing

dial d'un moyen de fixation annulaire, action dans la- dial of an annular fixing means, action in the-

quelle des limitations axiales entrent tout d'abord en which of the axial limitations first come into

action, puis on obtient une précontrainte axiale et ra- action, then we obtain an axial preload and

diale par un nouveau rétrécissement radial. diale by a new radial narrowing.

7 - Procédé pour fixer un manchon d'étanchéité 7 - Method for fixing a sealing sleeve

qu'on aplatit la région de collet par emmanchement axial d'un moyen de fixation qui entoure la région de collet et du composant correspondant, action dans laquelle des limitations axiales entrent tout d'abord en action, puis on obtient une précontrainte axiale et radiale par un that the collar region is flattened by axial fitting of a fastening means which surrounds the collar region and the corresponding component, action in which axial limitations first act, then an axial and radial prestressing is obtained by a

nouveau rétrécissement.further shrinkage.