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Publié Avril 2013, (màj Mai 2019) par :
Le sujet peut paraître trivial, mais il engage la sécurité des personnes et des biens, puisque c’est souvent l’élément qui empêche l’envahissement du bateau par l’eau et le naufrage.
Un collier de serrage, tout le monde en a vu, c’est le collier qui serre le tuyau souple sur un tuyau rigide pour le maintenir en place.
La Division 240 dans ses articles 240 2-15 et 2-20 impose notamment l’utilisation de doubles colliers de serrage pour les tuyauteries souples reliées aux passe-coques, l’échappement et le circuit combustible. Ceci amène des contraintes de dimensionnement des colliers et accessoires que nous verrons plus loin.
Principaux types de colliers :
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Les colliers à crémaillère à bande ajourée (Norme NF E 27 851), les plus courants. |
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Les colliers à crémaillère à bande pleine (Norme DIN3017.1 et SS 2298), similaires dans le principe mais la bande n’est emboutie que sur la face externe et la face interne est lisse avec des bords arrondis. Ceci permet au collier d’être moins agressif pour le tuyau souple et de mieux répartir la pression en glissant plus facilement sur le tuyau, mais rend le collier plus susceptible de dégâts en cas de serrage trop énergique. |
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Les colliers à tourillons (Norme DIN 3017.1), dont le serrage est obtenu par un boulon extérieur, ce qui permet d’avoir une surface lisse au contact du tuyau souple et de répartir de façon optimale et uniforme la pression. |
La performance des colliers est dans l’ordre croissant : bande ajourée, bande pleine et tourillons. Le prix et la difficulté à se les procurer varie malheureusement dans le même sens.
Il est à noter que les colliers sont souvent désignés dans les divers pays par un nom de marque : SERFLEX en France, JUBILEE au Royaume-Uni. Les Allemands disent simplement Schlauchschelle (pas de marque prépondérante)… (les Suisses emploient Schlauchbride plutôt que Schlauchschelle).
Pour vos recherches éventuelles sur Internet, les traductions sont :
| Français | Anglais | Allemand |
|---|---|---|
| Collier à bande ajourée | Cut band hose clamp | Perforierte Schneckengewindeschelle |
| Collier à bande pleine | Pressed band hose clamp | Eingeprägte Schneckengewindeschelle |
| Collier à Tourillons | T-bolt hose clamp | Gelenkbolzenschelle |
Les matériaux :
Il existe une grande variété de matériaux utilisés pour fabriquer des colliers de serrage.
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- On trouve aussi en aéronautique des colliers en 316 avec vis en 410 pour des applications à couple de serrage élevé, du fait de la plus grande résistance mécanique de l’acier 410. Utilisable si bien surveillé, très rare de toute façon dans le circuit commercial traditionnel.
- Attention : on trouve très souvent dans les Bricomachin des colliers W2 étiquetés « Inoxydable ». On peut les distinguer par la teinte argent mat ou dorée (si zinguée-bichromatée) de la vis : à éviter !
- Pour distinguer les W3 des W4 et W5, on peut recourir à un aimant : l’acier 430 est magnétique, pas les 304 et 316.
- Si vous devez utiliser un jour par nécessité un collier W1 (et même W2), penser à le surveiller attentivement et à le remplacer dès que possible : la rupture de la bande en atmosphère marine peut survenir en quelques semaines.
Le montage des colliers :
- Les colliers sont utilisés pour raccorder des tuyaux souples sur des tuyaux rigides ou raccorder des tuyaux souples entre eux (prolongation ou changement de diamètre/type, avec un insert rigide).
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Le tuyau souple est enfilé sur un raccord particulier dit Queue de sapin ou raccord cannelé, un tube métallique cylindrique portant des renflements dissymétriques (pente faible côté entrée, plus forte de l’autre côté). |
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Une variante utilisée surtout sur les circuits carburants est un tube cylindrique portant un seul renflement à l’entrée. |
- Le rôle du collier est d’interdire par pression le glissement du tuyau souple sur le tuyau rigide, aidé par les rugosités de la queue-de-sapin.
Deux remarques importantes :
- Ne jamais essayer de raccorder un tuyau souple sur un mamelon fileté : la longueur du filetage est insuffisante et une fuite apparaîtra toujours le long du filetage. Cette pratique est dangereuse, car un débranchement est inévitable !
- Le diamètre de la queue-de-sapin doit être adapté au diamètre intérieur du tuyau souple qui doit rentrer en forçant légèrement. Ne jamais essayer de « rétracter » un tuyau souple trop large sur une queue-de-sapin trop petite avec des colliers : graves ennuis probables à terme !
| Avant tout montage, il est nécessaire de nettoyer la queue de sapin, notamment de la dégraisser et de mesurer la longueur libre. Il est nécessaire de vérifier que cette longueur est suffisante pour monter les deux colliers en respectant un espace libre d’au moins 5 mm entre le premier collier et le bout du tuyau qui doit être emboîté jusqu’en butée sur la queue-de-sapin, 5 mm entre les colliers et 5 mm entre le deuxième collier et le bout de la queue-de-sapin (jusqu’à 10 mm pour de gros diamètres). |
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- Si ces côtes ne peuvent être respectées, éventuellement en utilisant des colliers plus étroits, il est préférable de monter un seul collier. En effet, un collier ne doit en aucun cas être monté « à cheval » sur le bout de la queue-de-sapin, ce qui tendrait à éjecter le tuyau souple.
Sur les raccords à renflement unique « carburant », le(s) collier(s) doi(ven)t porter uniquement sur la partie cylindrique.
Si le tuyau peine à s’emboîter, utiliser de l’eau, éventuellement savonneuse, comme lubrifiant, à l’exclusion de toute graisse qui peut dégrader l’élastomère du tuyau.
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Pour le montage des colliers doubles, il est traditionnellement conseillé de monter les colliers à bande tête-bêche, avec les vis de part et d’autre du tuyau comme sur la photo ci-jointe, afin de donner une résistance égale à la torsion dans les deux sens de rotation. Cet effet de dissymétrie est négligeable avec les colliers à tourillons qui peuvent donc être montés indifféremment. |
- Les colliers à bande ajourée endommagent plus l’extérieur des tuyaux souples et l’incrustation de la bande dans l’élastomère bloque le collier, ce qui entraîne une mauvaise répartition de la pression périphérique. Les colliers à bande emboutie lisse sont plus favorables et les colliers à tourillons encore plus ; Cet effet est notamment important sur les gros tuyaux d’échappement qui demandent une forte pression de maintien.
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Nota : il est nécessaire d’utiliser des colliers de diamètre bien adaptés aux tuyaux raccordés afin d’éviter de grandes longueurs de bande ou de filetage dépassants inutiles qui présentent un danger de coupure ou blessure. Il est recommandé de replier la bande sortant du boitier de la vis vers le tuyau avec une paire de pinces pour limiter ces risques, surtout si l’excès de bande à été coupé, et donc présente des arêtes coupantes. |
- Une autre remarque : je n’achète et ne monte que des colliers dont la vis de serrage a une tête hexagonale (en général de 7 en Europe et de 5/16" (8) aux USA), ce qui permet de ne pas utiliser un tournevis pour serrer le collier. En effet, outre le risque d’endommager le tuyau, j’ai assisté à deux accidents graves liés à un dérapage du tournevis, avec de graves blessures à la main, toujours dangereuses et potentiellement mutilantes. Les deux fois le même scénario : montage d’un collier sur un tuyau souple sur un raccord maintenu dans la main et un faux mouvement du tournevis qui échappe. Sur les deux fois, une est arrivé sur un bateau, heureusement à quai, ce qui a permis d’aller rapidement aux urgences. En mer, cela aurait pu être dramatique.
Avec la vis à tête hexagonale, vous avez le choix du type de clé : à fourche, à pipe, à cliquet ou autre pour un meilleur accès et aucun risque pour votre main !
Le couple de serrage :
- Si, en aéronautique, il est habituel de monter les colliers en contrôlant le couple de serrage, il n’en est pas de même en Marine de Plaisance.
Les fabricants sérieux fournissent cependant des tableaux de couples de serrage recommandés et les valeurs indiquées sont très inférieures à celles couramment pratiquées.
En effet les valeurs recommandées sont de l’ordre de :
- 7 mN pour les colliers à tourillons,
- 3 mN pour les colliers à bande jusqu’à 40 mm de diamètre de tuyau
- 5 mN pour les colliers à bande au-dessus de 40 mm de diamètre de tuyau
- Une remarque : pour avoir un bon « rendement » répétitif de serrage par rapport au couple appliqué, il est nécessaire de graisser au préalable la vis du collier ou le boulon du collier à tourillon. Ceci offre en plus l’avantage d’éviter le grippage et de faciliter un démontage ultérieur. Utiliser pour cela une bonne graisse courante blonde ou blanche (au lithium) mais jamais de graisse graphitée dont le graphite (carbone en poudre) peut provoquer des phénomènes de corrosion galvanique.
Ces couples de serrage sont assez faibles : 5 mN (ou 0,5 mkg en ancien système) ne représente qu’un effort de 5 kg appliqué au bout d’un petit cliquet pour douille ¼" ou une petite clef à fourche de 10 cm de bras de levier.
Pour avoir fait l’expérience, je peux témoigner avoir relevé couramment des couples de 5 à 10 fois plus élevés, et pas seulement pour des colliers serrés par des piliers de rugby…
Or un serrage trop énergique a de graves inconvénients : risque de blessure du tuyau pouvant aller jusqu’à la déchirure, risque important d’endommager la vis ou la crémaillère rendant le collier inutilisable, augmentation des risques de corrosion par piqures de la bande inox, notamment à crémaillère.
Si vous en avez un jour l’occasion, montez un collier avec une clef ou tournevis dynamométrique : c’est surprenant !
- S’il est nécessaire de serrer exagérément un collier pour obtenir l’étanchéité ou un maintien correct, c’est que quelque chose ne va pas dans le montage : dimension du tuyau ou de la queue-de-sapin, type du collier. Y remédier car sinon danger !
Autres types de colliers :
- Il y a littéralement des milliers de colliers de serrage différents, dont beaucoup pour des usages particuliers. Certains colliers nécessitent un outillage particulier de pose, comme certains colliers très efficaces employés dans l’industrie automobile (ex : Oetiker), et sont donc hors de portée du plaisancier moyen.
On peut néanmoins noter trois types de colliers spéciaux qui peuvent avoir un intérêt :
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Le collier en kit : Plusieurs marques proposent des kits permettant de fabriquer à la demande des colliers de toutes tailles : par exemple SERFLEX propose un kit comprenant 25 m de bande perforée et 50 têtes, permettant ainsi de réaliser tous les colliers loin d’un ship. Ceci peut être particulièrement intéressant pour les navigateurs lointains, d’autant que des colliers ont de multiples applications de fixation ou de frettage d’espars, notamment en cas d’avarie. Malheureusement ce kit n’existe qu’en inox 304. Environ 200 € en 8 mm de large et 230 € en 13 mm, possibilité d’acheter des têtes supplémentaires par boîte de 50. Il existe aussi des kits de 3 m de bande et 8 têtes (32 € en 8 et 38 € en 13 environ) |
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Colliers UNEX : Ces colliers allemands (http://www.unex-metall.de/safetyhos...) sont d’une structure particulière qui permet d’utiliser différents organes de manœuvre au choix, et notamment un volant qui permet le montage et le démontage manuel sans outil, ce qui peut être intéressant dans certaines situations. Leurs excellentes performances les font très souvent employer dans les laboratoires et ils existent en inox 316. Pas très faciles à trouver au détail (environ 2 € pièce), par exemple ici : http://www.tom-parker.co.uk/product... |
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Colliers à serrage constant : Un problème particulier est le montage de tuyaux peu élastiques (par exemple silicone) sur des queues-de-sapin en alliage léger soumises à de grands écarts de température : le fort coefficient de dilatation de ce matériau fait qu’un collier en acier serré normalement à l’ambiante sera trop souqué à forte température au point d’endommager le tuyau et, s’il est réglé pour être bien ajusté à haute température, il n’y aura pas assez de pression à froid, d’où risque de débranchement ou de fuites. Ceci a amené à développer des colliers dits à serrage constant (appelés improprement en anglais constant torque clamps) où un élément élastique compense les écarts de dilatation. Ce peut-être un empilement de rondelles Belleville faisant ressort sur la vis de serrage (BREEZE (compagnie du même groupe que SERFLEX), TRIDENT) ou des ressorts sur le boulon de colliers à tourillons (MURRAY). Ce type de collier est notamment utilisé pour le raccordement de flexibles sur les turbocompresseurs de moteurs Diesel. |
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