FR2735417A1 - Hollow distributor body reinforcement - Google Patents

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Abstract

The reinforcement for hollow bodies of a synthetic material to resist distortion or pressure, esp. for a distributor of fluids under pressure, has a male (1) and female (2) component for insertion into the hollow sections (3,4) of the body. They are locked (5) together by the pressure applied to the hollow sections (3, 4) during assembly and welding.

Description

DESCRIPTION
La présente invention concerne le domaine de la fabrication de pièces creuses, notamment en matière synthétique, destines au transport ou à la réception de fluides sous pression, et a pour objet un dispositif de renforcement de telles pièces creuses, en particulier de répartiteurs contre une déformation ou une contrainte.
DESCRIPTION
The present invention relates to the field of manufacturing hollow parts, in particular of synthetic material, intended for the transport or reception of fluids under pressure, and relates to a device for reinforcing such hollow parts, in particular distributors against deformation or a constraint.

D'une manière générale, les pièces creuses destinées au transport ou à la réception de fluides sous pression sont, soit réalisées d'une seule pièce par moulage à noyau fusible ou par extrusion-soufflage, soit par moulage de deux ou plusieurs pièces de forme coopérante assemblées entre-elles par soudage ou par collage, soit encore par assemblage par vissage, agrafage ou rivetage, de plusieurs pièces en différents matériaux. In general, hollow parts intended for the transport or reception of pressurized fluids are either made in one piece by fusible core molding or by extrusion blow molding, or by molding two or more shaped parts cooperating assembled together by welding or gluing, or even by assembly by screwing, stapling or riveting, of several pieces of different materials.

La réalisation par moulage ou par extrusion-soufflage en une seule pièce permet, certes, de grandes libertés en ce qui concerne la définition des formes, mais un tel mode de réalisation entraîne l'obtention de pièces d'un prix de revient élevé. The production by molding or by extrusion blow-molding in a single piece certainly allows great freedom with regard to the definition of the shapes, but such an embodiment leads to obtaining parts of a high cost price.

La réalisation de pièces en plusieurs parties assembles par soudage permet une réduction importante du coût, cependant, la tenue mécanique, en particulier ltétanchéité, est difficile voire impossible à assurer, du fait qu'un tel assemblage ne permet pas de résister à des pics de pression dus à des surcharges temporaires par à-coups. De telles surcharges peuvent provenir, par exemple dans le cas de répartiteurs d'air de moteurs thermiques, d'un retour de flamme. The production of parts in several parts assembled by welding allows a significant reduction in the cost, however, the mechanical strength, in particular the sealing, is difficult or even impossible to ensure, because such an assembly does not make it possible to withstand peaks of pressure due to temporary sudden overloads. Such overloads can come, for example in the case of air distributors of heat engines, from a flashback.

Dans le cas d'un assemblage mécanique de plusieurs pièces, il se pose également un problème de tenue mécanique et d'étanchéité de l'ensemble. In the case of a mechanical assembly of several parts, there is also a problem of mechanical strength and sealing of the assembly.

ll a également été proposé de réaliser un assemblage au moyen de vis autotaraudeuses. Cependant, dans un tel cas, il se pose également le problème de l'étanchéité. It has also been proposed to make an assembly by means of self-tapping screws. However, in such a case, there is also the problem of sealing.

Enfin, on connaît aussi l'utilisation d'inserts à chaud équipant l'une des pièces à assembler et montés dans celleì par surmoulage. Toutefois, l'utilisation de tels inserts en collaboration avec des vis traversant l'autre pièce à assembler, ne permet non plus d'assurer une étanchéité parfaite au niveau de l'assemblage. Finally, there is also known the use of hot inserts fitted to one of the parts to be assembled and mounted therein by overmolding. However, the use of such inserts in collaboration with screws passing through the other part to be assembled, also does not ensure a perfect seal at the assembly.

Enfin, FR-A-2 706 573 décrit un dispositif de renforcement de pièces creuses en matière synthétique mettant en oeuvre des éléments en saillie à l'intérieur de ces parties constitutives et reliés entre-eux par soudage et éventuellement par un assemblage mécanique complémentaire sous forme d'une vis, d'un boulon, de rivets ou autres. Finally, FR-A-2 706 573 describes a device for reinforcing hollow plastic parts using elements protruding inside these constituent parts and connected together by welding and optionally by a complementary mechanical assembly under shape of a screw, bolt, rivets or the like.

Un tel dispositif permet, certes, d'assurer un renforcement de pièces creuses contre une déformation éventuelle sous l'effet de pics de pression, mais dans le cas d'utilisation d'éléments mécaniques annexes, traversant des évidements correspondants, l'étanchéité, en cas de rupture de la soudure au droit des éléments en saillie dans les parties creuses, ne peut être assurée. Such a device certainly makes it possible to reinforce hollow parts against possible deformation under the effect of pressure peaks, but in the case of use of additional mechanical elements, passing through corresponding recesses, sealing, in the event of the weld breaking in line with the elements projecting into the hollow parts, cannot be guaranteed.

La présente invention a pour but de pallier ces inconvénients. The present invention aims to overcome these drawbacks.

Elle a en effet pour objet un dispositif de renforcement de pièces creuses en matière synthétique, en particulier de répartiteurs, contre une déformation ou une contrainte caractérisé en ce qu'il est essentiellement constitué par un élément mâle et un élément femelle en saillie à l'intérieur des parties constitutives desdites pièces creuses et pourvus de moyens d'encliquetage sous pression en position d'assemblage par soudage desdites pièces creuses. It indeed relates to a device for reinforcing hollow parts made of synthetic material, in particular distributors, against deformation or stress, characterized in that it is essentially constituted by a male element and a female element projecting from the inside of the constituent parts of said hollow parts and provided with snap-fit means under pressure in the assembly position by welding of said hollow parts.

L'invention sera mieux comprise, grâce à la description ci-après, qui se rapporte à un mode de réalisation préféré, donné à titre d'exemple non limitatif, et expliqué avec référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels:
la figure 1 est une vue partielle en élévation et en coupe représentant deux pièces creuses avant assemblage de leurs éléments mâle et femelle intérieurs, et
la figure 2 est une représentation schématique partielle représentant la détermination des moyens d'encliquetage.
The invention will be better understood from the description below, which relates to a preferred embodiment, given by way of nonlimiting example, and explained with reference to the appended schematic drawings, in which:
FIG. 1 is a partial view in elevation and in section showing two hollow parts before assembly of their internal male and female elements, and
Figure 2 is a partial schematic representation showing the determination of the latching means.

Conformément à l'invention et comme le montre plus particulièrement, à titre d'exemple, la figure 1 des dessins annexés, le dispositif de renforcement de pièces creuses en matière synthétique, en particulier de répartiteurs, contre une déformation ou une contrainte est essentiellement constitué par un élément mâle 1 et un élément femelle 2 en saillie à l'intérieur des parties constitutives desdites pièces creuses 3 et 4 et pourvus de moyens5 d'encliquetage sous pression en position d'assemblage par soudage desdites pièces creuses 3 et 4. In accordance with the invention and as shown more particularly, by way of example, FIG. 1 of the accompanying drawings, the device for reinforcing hollow pieces of synthetic material, in particular distributors, against deformation or stress consists essentially of by a male element 1 and a female element 2 projecting inside the constituent parts of said hollow parts 3 and 4 and provided with snap-fastening means5 in the assembly position by welding of said hollow parts 3 and 4.

Selon une caractéristique de l'invention, les moyens d'encliquetage 5 sont constitués par des dents coopérantes disposées suivant une génératrice incline par rapport à l'axe des éléments mâle 1 et femelle 2, de telle manière que l'encliquetage s'effectue sur une très courte distance, à savoir, de préférence, correspondant à deux dents successives.  According to a characteristic of the invention, the latching means 5 are constituted by cooperating teeth arranged along a generatrix inclined relative to the axis of the male 1 and female 2 elements, so that the latching takes place on a very short distance, namely, preferably, corresponding to two successive teeth.

De préférence, dans le cas d'une réalisation des éléments 1 et 2 sous forme de pièces de révolution, les dents constituant les moyens d'encliquetage 5 peuvent être formées respectivement par un filetage et par un taraudage. Preferably, in the case of an embodiment of the elements 1 and 2 in the form of parts of revolution, the teeth constituting the latching means 5 can be formed respectively by a thread and by a tapping.

La détermination des dimensions des dents formant les moyens d'encliquetage 5 est effectuée, comme le montre la figure 2 des dessins annexés, suivant la formule:
h tga=
xXp dans laquelle: a = pente de la génératrice des dents, p = pas entre les dents, h = hauteur de la dent, x = nombre de dents à encliqueter
L'effort d'emmanchement est fonction du nombre de dents à encliqueter et sera d'autant plus dur que ce nombre sera élevé. Cet effort est notamment fonction de ltélasticité des matériaux utilisés, de l'angle des dents qui est déterminé par la hauteur de ces dernières et par le pas entre les dents, de la hauteur des dents, du nombre des dents et du coefficient de frottement entre ces dernières.D'une manière générale, pour permettre un encliquetage avec un bon maintien et un montage avec un effort acceptable, la coopération de deux dents pour l'encliquetage est suffisante. En effet, l'angle a est destiné à éviter un trop grand nombre d'encliquetages successifs sous pression avec déformation élastique. Un angle trop faible entraîne un grand nombre d'encliquetages successifs et un angle trop obtus réduit le nombre de filets en prise pour un même diamètre de base, ce qui a pour conséquence une résistance à l'arrachement insuffisante.
The dimensions of the teeth forming the latching means 5 are determined, as shown in FIG. 2 of the accompanying drawings, according to the formula:
h tga =
xXp in which: a = slope of the generator of the teeth, p = pitch between the teeth, h = height of the tooth, x = number of teeth to be snapped
The fitting force is a function of the number of teeth to be snapped on and will be all the harder the higher the number. This effort is in particular a function of the elasticity of the materials used, the angle of the teeth which is determined by the height of the latter and by the pitch between the teeth, the height of the teeth, the number of teeth and the coefficient of friction between Generally speaking, to allow a snap-fastening with good support and an assembly with an acceptable effort, the cooperation of two teeth for snap-fastening is sufficient. Indeed, the angle a is intended to avoid too many successive snaps under pressure with elastic deformation. An angle that is too small leads to a large number of successive snap-ins and an angle that is too obtuse reduces the number of threads engaged for the same base diameter, which results in insufficient tear resistance.

Les éléments mâle 1 et femelle 2 présentent soit une forme tronconique, soit une forme pyramidale, soit encore une forme en toit permettant un rapprochement des parties creuses 3 et 4, avant soudage jusqu'à une position avant encliquetage correspondant à une distance très courte entre les surfaces d'assemblage. The male 1 and female 2 elements have either a frustoconical shape, or a pyramidal shape, or even a roof shape allowing a reconciliation of the hollow parts 3 and 4, before welding to a position before snap-fitting corresponding to a very short distance between assembly surfaces.

La configuration des éléments 1 et 2 avec des dents s'tendant suivant des pentes par rapport à l'axe desdits éléments permet l'obtention d'un effort d'emboîtement relativement faible en évitant un arrachement ou une détérioration desdites dents et, après assemblage, une coopération des épaulements de toutes les dents créant une importante surface d'appui entraînant une forte résistance à la traction.  The configuration of elements 1 and 2 with teeth extending along slopes with respect to the axis of said elements allows a relatively low nesting force to be obtained while avoiding tearing or deterioration of said teeth and, after assembly , a cooperation of the shoulders of all the teeth creating a large bearing surface resulting in high tensile strength.

Dans le cas de la réalisation des éléments 1 et 2 sous forme de pièces de révolution, les dents étant sous forme de filets, le démoulage du noyau de la partie femelle 2 peut être effectué par simple dévissage dudit noyau. In the case of the production of elements 1 and 2 in the form of parts of revolution, the teeth being in the form of threads, the release of the core from the female part 2 can be carried out by simply unscrewing said core.

Selon une autre caractéristique de l'invention, non représentée aux dessins annexés, dans le cas de réalisation des éléments mâle 1 et femelle 2 sous forme de pièces de révolution, les moyens d'encliquetage 5 peuvent également être réalisés sous forme de secteurs de filets alternant avec des secteurs lisses de moindre diamètre pour ce qui concerne ltélément mâle et de plus grand diamètre pour ce qui concerne ltélément femelle, l'assemblage ou le démontage desdits éléments étant réalisé par une rotation partielle, par exemple d'un quart de tour. According to another characteristic of the invention, not shown in the accompanying drawings, in the case of production of the male 1 and female 2 elements in the form of parts of revolution, the latching means 5 can also be produced in the form of sectors of threads alternating with smooth sectors of smaller diameter as regards the male element and of larger diameter as regards the female element, the assembly or disassembly of said elements being carried out by partial rotation, for example by a quarter turn.

Dans un tel cas, l'assemblage de deux pièces creuses peut être réalisé jusqu'à contact au niveau du plan de joints entre lesdites pièces. Un tel mode de réalisation est particulièrement adapté à l'assemblage de pièces cylindriques dont le soudage par vibration peut être réaliste simultanément au mouvement de rotation effectuant l'assemblage des éléments mâle 1 et femelle 2.In such a case, the assembly of two hollow parts can be carried out until contact at the joint plane between said parts. Such an embodiment is particularly suitable for assembling cylindrical parts whose vibration welding can be realistic simultaneously with the rotational movement effecting the assembly of the male 1 and female 2 elements.

Le mode de réalisation conforme à l'invention permet d'assurer un montage de pièces creuses avec renforcement contre une déformation ou une contrainte sans risque en ce qui concerne ltétanchéité de l'espace intérieur délimité par cesdites pièces. En effet, le dispositif conforme à l'invention assure la liaison des pièces sans que les moyens mis en oeuvre débouchent à l'extérieur desdites pièces. The embodiment according to the invention makes it possible to assemble hollow parts with reinforcement against deformation or stress without risk as regards the sealing of the interior space delimited by these said parts. Indeed, the device according to the invention ensures the connection of the parts without the means used opening out of said parts.

En outre, le dispositif conforme à l'invention permet également de réaliser le montage sans soudure de pièces en des matières différentes, à savoir, notamment, de pièces complémentaires telles que des capots, des pièces de support ou autres. In addition, the device according to the invention also makes it possible to carry out the seamless assembly of parts made of different materials, namely, in particular, of complementary parts such as cowls, support parts or the like.

Enfin, le dispositif conforme à l'invention permet aussi l'assemblage démontable de pièces de révolution, dont ltétanchéité est assure par des joints tonques ou autres. Dans un tel cas, l'assemblage est réalisé par pression et le démontage est réalisé par une action de dévissage. Finally, the device according to the invention also allows the dismountable assembly of parts of revolution, the sealing of which is ensured by tonic or other seals. In such a case, assembly is carried out by pressure and disassembly is carried out by an unscrewing action.

Bien entendu, l'invention n'est pas limite au mode de réalisation décrit et représenté aux dessins annexés. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention.  Of course, the invention is not limited to the embodiment described and shown in the accompanying drawings. Modifications remain possible, notably from the point of view of the constitution of the various elements or by substitution of technical equivalents, without thereby departing from the scope of protection of the invention.

Claims (6)

REVENDICATIONS 1. Dispositif de renforcement de pièces creuses en matière synthétique, en particulier de répartiteurs, contre une déformation ou une contrainte caractérisé en ce qu'il est essentiellement constitué par un élément mâle (1) et un élément femelle (2) en saillie à l'intérieur des parties constitutives desdites pièces creuses (3 et 4) et pourvus de moyens (5) d'encliquetage sous pression en position d'assemblage par soudage desdites pièces creuses (3 et 4). 1. Device for reinforcing hollow parts made of synthetic material, in particular distributors, against deformation or stress, characterized in that it essentially consists of a male element (1) and a female element (2) projecting from the 'inside the constituent parts of said hollow parts (3 and 4) and provided with means (5) for snap-fastening in the assembly position by welding of said hollow parts (3 and 4). 2. Dispositif, suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d'encliquetage (5) sont constitués par des dents coopérantes disposées suivant une génératrice inclinée par rapport à l'axe des éléments mâle (1) et femelle (2), de telle manière que l'encliquetage s'effectue sur une très courte distance. 2. Device according to claim 1, characterized in that the latching means (5) consist of cooperating teeth arranged along a generatrix inclined relative to the axis of the male (1) and female (2) elements, in such a way that the click-in takes place over a very short distance. 3. Dispositif, suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les dents constituant les moyens d'encliquetage (5) sont formées respectivement par un filetage et par un taraudage. 3. Device according to any one of claims 1 and 2, characterized in that the teeth constituting the latching means (5) are formed respectively by a thread and by a tapping. 4. Dispositif, suivant l'une quelconque des revendications 1 et 3, caractérisé en ce que la détermination des dimensions des dents formant les moyens d'encliquetage (5) est effectuée suivant la formule: 4. Device according to any one of claims 1 and 3, characterized in that the determination of the dimensions of the teeth forming the latching means (5) is carried out according to the formula: h h tg tg xXp dans laquelle: a = pente de la génératrice des dents, p = pas entre les dents, h = hauteur de la dent, x = nombre de dents à encliqueter xXp in which: a = slope of the generator of the teeth, p = pitch between the teeth, h = height of the tooth, x = number of teeth to be snapped 5. Dispositif, suivant l'une quelconque des revendications 1, 2 et 4, caractérisé en ce que les éléments mâle (1) et femelle (2) présentent soit une forme tronconique, soit une forme pyramidale, soit encore une forme en toit permettant un rapprochement des parties creuses (3 et 4), avant soudage jusqu'à une position avant encliquetage correspondant à une distance très courte entre les surfaces d'assemblage. 5. Device according to any one of claims 1, 2 and 4, characterized in that the male (1) and female (2) elements have either a frustoconical shape, or a pyramidal shape, or even a roof shape allowing a reconciliation of the hollow parts (3 and 4), before welding to a position before snap-fitting corresponding to a very short distance between the assembly surfaces. 6. Dispositif, suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les moyens d'encliquetage (5) sont réalisés sous forme de secteurs de filets alternant avec des secteurs lisses de moindre diamètre pour ce qui concerne ltélément mâle et de plus grand diamètre pour ce qui concerne l'élément femelle, l'assemblage ou le démontage desdits éléments étant réalisé par une rotation partielle.  6. Device according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the latching means (5) are produced in the form of thread sectors alternating with smooth sectors of smaller diameter as regards the male element and larger diameter with regard to the female element, the assembly or disassembly of said elements being achieved by a partial rotation.
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