FR3094773A1 - Dispositif de tube présentant une fente - Google Patents

Abstract

Dispositif de tube présentant une fente Le dispositif comprend un tube extérieur (10) présentant une portion d'emmanchement (12) destinée à être emmanchée sur une pièce de réception (14) et être serrée sur ladite pièce de réception. La portion d'emmanchement présente au moins une fente (16) configurée pour permettre une réduction du diamètre de la portion d'emmanchement sous l'effet du serrage. La fente comprend un tronçon principal (16A) sensiblement axial et au moins une première branche (17A) reliée au tronçon principal et inclinée par rapport à ce dernier. Figure pour l’abrégé : Fig. 1.

Description

Dispositif de tube présentant une fente

Le présent exposé se rapporte à un dispositif de tube. Il se rapporte en particulier à un dispositif de tube comprenant un tube extérieur destiné à être emmanché et serré autour d’une pièce de réception telle qu’un autre tube ou un embout. Le tube extérieur constitue ainsi une pièce femelle, dans laquelle la pièce de réception est insérée. La pièce de réception présente une surface externe cylindrique autour de laquelle se trouve la portion d’emmanchement du tube extérieur, lorsque celui-ci est emmanché sur ladite pièce. Lors du serrage de la portion d’emmanchement, le diamètre de cette dernière est diminué pour qu’elle se plaque intimement contre la surface externe de la pièce de réception, en particulier pour réaliser un contact étanche entre les surfaces en contact du tube extérieur et de la pièce de réception.

Des dispositifs de ce type sont connus, par exemple par le brevet US 6,199,921. Pour favoriser la réduction du diamètre de la portion d’emmanchement du tube extérieur, celle-ci présente une fente axiale dans laquelle se trouve un pont formé par une bande mince qui s’étend transversalement ou en biais d’un bord à l’autre de la fente.

Cette fente se rétrécit sous l’effet du serrage, c’est-à-dire que ses bords axiaux se rapprochent et que le pont se déforme. Cependant, la forme de cette fente ne permet pas de maîtriser sa déformation. Le pont se déforme aisément, mais de manière quelque peu aléatoire. Ceci a comme conséquence que l’étanchéité du contact entre le tube extérieur et la pièce de réception peut ne pas être assurée correctement. Pour permettre un niveau suffisant de déformation sous l’effet de l’effort de serrage, la fente, qui a une forme rectangulaire, présente une largeur relativement importante et est largement ouverte sur l’extérieur. Il en résulte que la fente contient, à l’état non serré un volume d’air relativement important. Il est difficile d’assurer un bon niveau d’étanchéité, puisque le serrage doit permettre l’évacuation de l’air en excès dans le volume représenté par la fente, mais éviter ensuite les fuites.

L'exposé vise à remédier au moins substantiellement aux inconvénients précités.

Ainsi, l’exposé se rapporte à un dispositif de tube comprenant un tube extérieur présentant une portion d’emmanchement destinée à être emmanchée autour d’une pièce de réception et à être serrée sur ladite pièce de réception, la portion d’emmanchement présentant au moins une fente configurée pour permettre une réduction du diamètre de la portion d’emmanchement sous l’effet du serrage de ladite portion d’emmanchement, la fente comprenant un tronçon principal sensiblement axial et au moins une première branche, reliée au tronçon principal et inclinée par rapport à ce dernier

La réduction du diamètre de la portion d’emmanchement peut en particulier être obtenue par un rétrécissement de la fente, en particulier un amincissement de son tronçon principal et/ou par une déformation de la première branche.

Optionnellement, la fente est reliée d’un seul tenant au tronçon principal.

Optionnellement, la première branche est reliée à une extrémité du tronçon principal.

Optionnellement, la première branche est reliée à l’extrémité du tronçon principal qui est la plus proche du bord libre de la portion d’emmanchement.

Optionnellement, le bord libre de la portion d’emmanchement présente une encoche, une bande déformable étant délimitée entre ladite encoche et la première branche.

Optionnellement, la première branche s’étend, à partir du tronçon principal, vers le bord libre de la portion d’emmanchement.

Optionnellement, la fente comprend une deuxième branche reliée au tronçon principal et inclinée par rapport à ce dernier.

Optionnellement, les première et deuxième branches sont reliées à la même zone du tronçon principal et s’étendent de part et d’autre de ce dernier.

Optionnellement, la fente présente une forme en Y. En particulier, les deux branches du Y peuvent être déformable sous l’effet du serrage de la portion d’emmanchement, pour permettre la réduction de son diamètre.

Optionnellement, une bande déformable formant sensiblement un V ou un U est formée entre le fond de l’encoche et les première et deuxième branches.

Optionnellement, au moins sur une partie dudit tronçon principal, les bords opposés dans la fente qui délimitent ledit tronçon principal vont en s’écartant en s’éloignant du bord libre de la portion d’emmanchement.

Optionnellement, le fond du tronçon principal, opposé au bord libre de la portion d’emmanchement, forme un bulbe.

L’exposé concerne également un dispositif d’accouplement de tubes, comprenant un dispositif de tube selon le présent exposé, et un collier de serrage, disposé autour de la portion d’emmanchement et configuré pour être serré sur cette portion de manière à la serrer sur une pièce de réception.

L’exposé sera bien compris et son objet apparaitra mieux à la lecture de la description détaillée qui suit, d’un mode de réalisation et de ses variantes, représentés à titre d’exemples non limitatifs.

La figure 1 est une vue en perspective montrant un dispositif de tube selon l’exposé, et une pièce de réception.

La figure 2 montre en perspective le dispositif de la figure 1 emmanché et serré sur la pièce de réception.

La figure 3A montre partiellement un dispositif de tube selon l’exposé, avant le serrage, pour une première variante ; la figure 3B est une vue analogue à la figure 3A, après le serrage.

La figure 4A montre partiellement un dispositif de tube selon l’exposé, avant le serrage, pour une deuxième variante ; la figure 4B est une vue analogue à la figure 4A, après le serrage.

Le dispositif de tube représenté sur la figure 1 comprend un tube extérieur 10 qui présente une portion d'emmanchement 12 destiné à être emmanché autour d'une pièce de réception 14. La portion d'emmanchement 12 est formée à l'extrémité du tube 10 et, en l'espèce, est délimitée par un épaulement 11 du côté opposé à l'extrémité libre de ce tube, cet épaulement pouvant servir de butée axiale lors de l’emmanchement du tube 10 sur la pièce de réception 14. Cette pièce de réception peut être un embout ou un tube. Par exemple, la pièce de réception 14 est un tube et la hauteur de l'épaulement 11 correspond à l'épaisseur de la paroi de ce tube, de sorte que, une fois le tube extérieur 10 emmanché sur le tube 14, l'espace interne forme un cylindre sensiblement continu. Cet ensemble sert par exemple à la circulation de fluide.

La figure 1 montre des tubes 10 et 14 avant leur emmanchement, à l'état non serré de la portion d'emmanchement 12 du tube 10. Sur la figure 2, le tube 10 a été emmanché sur le tube 14, et la portion d'emmanchement 12 est serrée autour de ce tube 14. Cette portion d'emmanchement présente au moins une fente 16 qui, lors du serrage de la portion d'emmanchement sur la pièce de réception 14, est modifiée, en particulier par un rétrécissement, pour permettre la réduction de diamètre de la portion d'emmanchement 12 nécessaire au serrage. Par exemple, le serrage est réalisé à l'aide d'un collier de serrage 1 dont la largeur L, mesurée selon l’axe A du tube 10, est suffisante pour que la bande de ce collier recouvre la fente 16. Le collier 1 peut être de tout type connu, en particulier de type à vis comme représenté ou bien encore un collier à accrochage ou autre mode de serrage ou de rétreint.

On voit que la fente 16 présente un tronçon principal 16A qui est sensiblement axial, c'est-à-dire qu'il s'étend sensiblement parallèlement à l'axe A du tube extérieur 10, et deux branches 17A et 17B reliées au tronçon principal 16A et inclinées par rapport à ce dernier. En l'espèce, les branches 17A et 17B sont reliées d’un seul tenant au tronçon principal 16A, c’est-à-dire qu’elles communiquent avec ce tronçon principal en étant formée continument avec lui, sans interposition d’un pont ou analogue.

La fente 16 présente sensiblement une forme en Y dont les branches 16A et 16B forment les branches du Y alors que le tronçon principal forme la queue du Y. Les branches 17A et 17B sont inclinées par rapport au tronçon principal 16A, c'est-à-dire qu'elles forment un angle par rapport à ce tronçon. Si l'on parcourt la fente en allant du tronçon principal vers les branches, celles-ci forment des embranchements vers la droite et vers la gauche, respectivement. Les branches sont reliées à la même zone du tronçon principal et s’étendent de part et d’autre de ce dernier. En l’espèce, cette même zone est une extrémité 16'A du tronçon principal 16A et la forme générale de la fente est en Y. Cette extrémité 16’A est celle qui est la plus proche du bord libre 12A de la portion d'emmanchement 12.

De manière générale, les branches sont globalement orientées vers le bord libre 12A de la portion d'emmanchement, c'est-à-dire que leur extrémité libre, opposée à leur raccordement au tronçon principal 16A est plus proche du bord libre 12A que ce raccordement au tronçon principal. En l'espèce, deux branches 17A et 17B sont présentes, mais on pourrait concevoir que seule l'une de ces deux branches soit présente. De plus, en l'espèce, les branches sont raccordées à l'extrémité du tronçon principal, mais on ne pourrait concevoir qu'elles soient raccordées à une autre portion de ce tronçon.

Le bord libre 12A de la portion d'emmanchement 12 présente une encoche 18 en vis-à-vis de la ou des branches 17A et 17B. Une bande déformable 19 est ainsi délimitée entre la ou les branches 17A et 17B et l'encoche 18.

En l'espèce, l'encoche 18 présente une forme en V dont la pointe est tournée à l'opposé du bord libre 12A de la portion d'emmanchement 12, et s'engage ainsi dans le creux entre les branches 17A et 17B du Y de la fente 16. Ainsi, la bande déformable 19 a elle-même sensiblement une forme en V. Cette bande déformable est formée entre le fond de l'encoche 18 et les première et deuxième branches 17A et 17B.

On voit par ailleurs sur les figures 1 et 2 que le fond 16’’A du tronçon principal 16A de la fente 16 opposé au bord libre 12A de la portion d'emmanchement 12 forme un bulbe. En d'autres termes, ce fond, qui forme l'extrémité de la fente opposée au bord libre 12A de la portion d'emmanchement, présente une forme globalement arrondie avec une largeur, mesurée selon la circonférence C du tube 10, qui est localement augmentée par rapport à la largeur du tronçon principal, mesurée entre ses deux bords longitudinaux opposés, 15’A et 15’’A.

Sur la figure 2, la portion d'emmanchement 12 du tube 10 est serrée sur la pièce de réception 14. On voit en effet que la fente 16 s'est déformée. Plus précisément, les bords 15'A et 15"A du tronçon principal 16A se sont rapprochés et les branches 17A et 17B se sont déformées par une déformation de la bande déformable 19. En l'espèce, les bords longitudinaux 15'A et 15"A du tronçon principal 16A s'étendent sensiblement parallèlement à l'axe A du tube 10 en position non serrée de ce tube, comme on le voit sur la figure 1, mais le serrage du tube les a rapprochés l'un de l'autre en particulier en les inclinant l'un vers l'autre dans le sens allant, en parcourant le tube 10, vers l'extrémité libre 12A de la portion d’emmanchement 12.

En l'occurrence, le fond 16"A du tronçon principal 16A présente un contour formant une portion de cercle s'étendant sur plus de 180° et même sur plus de 280° ou 300°, le bulbe formé par ce fond présentant un rayon sensiblement constant.

En référence aux figures 3A et 3B, on décrit maintenant une variante. La figure 3A montre le tube extérieur 10 avant son serrage, et l'on voit en particulier que la fente 16 est globalement analogue à la fente 16 des figures 1 et 2 en ce qu'elle présente une forme en Y avec un tronçon principal 16A et des branches 17A et 17B similaires. De même, le bord libre 12A de la portion d'emmanchement 12 du tube présente une encoche en V 18 délimitant une bande déformable 19 entre ce bord libre et les branches 17A et 17B.

La fente 16 des figures 3A et 3B se distingue de celle des figures 1 et 2 par la forme de son fond 116’’A. En effet, le fond 116"A du tronçon principal 16A présente également une forme en bulbe, mais celui-ci ressemble à une poire. De fait, le fond proprement dit de cette fente s'étend sensiblement selon un arc de cercle s'étendant sur environ 180 degrés, mais il est relié au tronçon principal 16A par des parties inclinées 115'A et 115"A qui se rapprochent progressivement l'une de l'autre à la manière des côtés d'une poire ou d’une goutte d’eau. Ainsi, la jonction entre le fond en bulbe du tronçon principal et les bords de ce tronçon principal est plus douce que dans la variante des figures 1 et 2.

On voit sur la figure 3A que, avant le serrage, les bords longitudinaux 15'A et 15"A du tronçon principal 16A sont parallèles. Sur la figure 3B qui montre le tube 10 après son serrage, les bords 15'A et 15"A se rapprochés, surtout dans la région du tronçon principal 16A proche du bord libre 12A de la portion d’emmanchement. Ils sont inclinés l’un vers l’autre dans le sens allant vers le bord libre 12A. On voit d'ailleurs sur la figure 3B que la bande déformable 19 s'est également déformée, les branches 17A et 17B s'étant rapprochées de sorte que l'angle formé par le V de la bande 19 s'est réduit.

On pourrait cependant prévoir que les bords longitudinaux 15’A et 15’’A soient initialement légèrement inclinés ou soient non rectilignes, ce qui n’empêche pas que le tronçon principal ait une direction générale longitudinale.

En référence aux figures 4A et 4B, on décrit maintenant une autre variante de réalisation, qui se distingue de celle des figures 3A et 3B par la forme des branches du Y formée par la fente 16. En effet, alors que les branches du Y des fentes des figures 1 à 3B sont formées par des segments sensiblement rectilignes, c'est-à-dire dont l'inclinaison par rapport à l'axe A est sensiblement constante, les branches 117A et 117B de la fente 16 des figures 4A et 4B ont une inclinaison par rapport à l'axe A qui varie lorsque l’on parcourt ces branches. Plus précisément, au niveau de leur embranchement avec le tronçon principal 16A, ces branches divergent l'une par rapport à l'autre, et elles ont une forme courbe qui fait que, dans la région de leurs extrémités proches du bord libre 12A de la portion d’emmanchement 12, elles sont sensiblement parallèles l'une à l'autre. Ainsi, la bande 119 délimitée entre l'encoche 118 du bord libre de la portion d’emmanchement et les branches 117A et 117B présente sensiblement une forme en U. Pour le reste, la fente 16 est analogue à celle des figures 3A et 3B, en particulier en ce qui concerne l'inclinaison légère des bords du tronçon principal 16A et la forme du fond de ce tronçon. Cependant, il doit être entendu que l'on pourrait faire en sorte que le tronçon principal soit au contraire du même type que celui des figures 1 et 2.

Sur la figure 4B, qui montre le tube extérieur 10 de la figure 4A après le serrage, on voit que les bords du tronçon principal 16A se sont rapprochés, de même que les branches 117A et 117B. De fait, la bande déformable 119 s'est déformée pour resserrer le U qu'elle forme. On voit notamment que cette déformation peut aller jusqu'à faire en sorte que la largeur l de l'encoche 118 soit plus faible au niveau du bord libre 12A qu'au fond de cette encoche. Selon les applications, cette forme en U peut être intéressante car elle peut se déformer plus aisément qu’une forme en V pour un même effort de serrage.

Comme indiqué, le tube extérieur est destiné à être serré sur une pièce de réception, en particulier à l'aide d'un collier de serrage. L'ensemble du tube extérieur et de la pièce de réception sert en particulier à véhiculer un fluide. Il convient que le raccordement entre le tube extérieur et la pièce de réception 14 se fasse de manière aussi intime que possible. En particulier, il convient d'éviter ou tout au moins de limiter les fuites à la jonction de ces deux éléments. La déformation de la fente 16 réalisée par le serrage de la portion d’emmanchement permet de réaliser un contact intime entre la périphérie interne de la portion d’emmanchement à la périphérie externe de la pièce de réception. Les inventeurs ont constaté que les fuites éventuelles ont tendance à se propager dans la direction de l'axe A, c'est-à-dire en suivant les lignes naturelles du tube extérieur 10. Cependant, le fait que la fente 16 présente une ou plusieurs branches 17A ou 17B qui sont inclinées par rapport à son tronçon principal 16A permet de faire en sorte que ces fuites éventuelles soient arrêtées par les bords de ces branches qui sont inclinés par rapport à l'axe A. Ainsi, la forme de la fente 16 permet de confiner les fuites éventuelles dans cette fente en les bloquant au niveau des bords de la ou des branches 17B proches du bord libre 12A de la portion d’emmanchement 12, sous la ceinture du collier qui serre le tube extérieur sur le tube intérieur. Dans le même temps, la forme de la fente, et en particulier la présence de son tronçon principal 16 sensiblement axial et de la bande déformable 19, permet sa déformation aisée sous l'effet du serrage pour efficacement réaliser un contact intime entre la périphérie interne de la portion d’emmanchement 12 à la périphérie externe de la pièce de réception 14. La fente représente un volume limité, puisque son tronçon principal 16A est mince, alors que son amplitude selon la circonférence du tube est donnée par la ou les branches 17A, 17B. Ainsi, dans l’état initial non serré du tube, la fente emprisonne un volume d’air plus limité que celui qu’emprisonne la fente du brevet US 6,199,921, pour une même capacité de réduction de diamètre du tube sous un effort donné. De plus, la fente selon le présent exposé est globalement moins ouverte sur l’extérieur. Pour certaines applications, la forme courbe de la ou des branches de la fente, telle que les branches 117A et 117B des figures 4A et 4B permet une déformation plus notable de la fente dans la région de ces branches rendant le contact encore plus intime.

La forme en bulbe du fond du tronçon principal permet de répartir les contraintes de déformation lors du serrage de la portion d’emmanchement sur la pièce de réception de manière homogène, sans détérioration de la fente, et en dirigeant les déformations maximales vers les parties de la fente qui sont les plus proches du bord libre de la portion d’emmanchement.

Selon les cas, on peut ne prévoir qu'une seule fente du type décrit précédemment, ou bien deux ou trois fentes distribuées angulairement dans la portion d’emmanchement.

Claims (13)

1. Dispositif de tube comprenant un tube extérieur (10) présentant une portion d’emmanchement (12) destinée à être emmanchée autour d’une pièce de réception (14) et à être serrée sur ladite pièce de réception, la portion d’emmanchement présentant au moins une fente (16) configurée pour permettre une réduction du diamètre de la portion d’emmanchement sous l’effet du serrage de ladite portion d’emmanchement, la fente comprenant un tronçon principal (16A) sensiblement axial et au moins une première branche (17A ; 117A), reliée au tronçon principal et inclinée par rapport à ce dernier.
2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel la fente (16) est reliée d’un seul tenant au tronçon principal (16A).
3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la première branche (17A ; 117A) est reliée à une extrémité (16'A) du tronçon principal (16A).
4. Dispositif selon la revendication 3, dans lequel la première branche (17A ; 117A) est reliée à l’extrémité du tronçon principal (16A) qui est la plus proche du bord libre (12A) de la portion d’emmanchement (12).
5. Dispositif selon la revendication 4, dans lequel le bord libre (12A) de la portion d’emmanchement (12) présente une encoche (18 ; 118), une bande déformable (19 ; 119) étant délimitée entre ladite encoche et la première branche (17A ; 117A).
6. Dispositif selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel la première branche (17A ; 117A) s’étend, à partir du tronçon principal (16A), vers le bord libre (12A) de la portion d’emmanchement (12).
7. Dispositif selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel la fente (16) comprend une deuxième branche (17B ; 117B) reliée au tronçon principal (16A) et inclinée par rapport à ce dernier.
8. Dispositif selon la revendication 7, dans lequel les première et deuxième branches (17A, 17B ; 117A, 117) sont reliées à la même zone du tronçon principal (16) et s’étendent de part et d’autre de ce dernier.
9. Dispositif selon la revendication 8, dans lequel la fente (16) présente une forme en Y.
10. Dispositif selon la revendication 9, prise en combinaison avec la revendication 5, dans lequel la bande déformable (19 ; 119) présente une forme sensiblement en V ou en U et est formée entre le fond de l’encoche (18 ; 118) et les première et deuxième branches (17A, 17B ; 117A, 117B).
11. Dispositif selon l’une quelconque des revendications 1 à 10, dans lequel, au moins sur une partie dudit tronçon principal (16A), les bords (15'A, 15'B) opposés de la fente (16) qui délimitent ledit tronçon principal vont en s’écartant en s’éloignant du bord libre (12A) de la portion d’emmanchement (12).
12. Dispositif selon l’une quelconque des revendications 1 à 11, dans lequel le fond (16"A) du tronçon principal (16A), opposé au bord libre (12A) de la portion d’emmanchement (12), forme un bulbe.
13. Dispositif d’accouplement de tubes, comprenant un dispositif de tube selon l’une quelconque des revendications 1 à 12 et un collier de serrage (18), disposé autour de la portion d’emmanchement (12) et configuré pour être serré sur cette portion de manière à la serrer sur une pièce de réception (14).