Brevet FR2377557A1 — publié le 19780811

La présente invention concerne un dispositif à fluide comportant une enceinte et une valve associée, notamment un dispositif pneumatique du type réservoir d'air comprime, cylindre de frein pneumatique ou analogue muni d'une tubulure de branchement associee par exemple à une valve ou à un autre organe du circuit pneumatique auquel est intégré le dispositif. Dans le domaine des dispositifs pneumatiques, il est souvent nécessaire de fixer des tubulures de branchement, associées par exemple à des valves, sur des composants définissant une enceinte qui renferme de l'air comprimé. En particulier, dans le domaine des dispositifs de freinage pneumatique, on est souvent amené à monter des doubles-valves d'arrêt sur les parois de cylindres de frein généralement fabriqués par emboutissage, ces valves étant destinéés à alimenter lesdits cylindres de frein en air comprimé à partir de deux circuits indépendants. Il est évidemment nécessaire que ces tubulures de branchement soient montées d'une manière parfaitement étanche. Dans les dispositifs connus de ce genre, l'étanchéité requise est en général assurée par des liaisons qui sont obtenues par vissage et/ou par soudage et dont la fabrication en grande série est relativement onéreuse. La présente invention a notamment pour but de remedier aux inconvénients des dispositifs pneumatiques connus du genre consideré et de créer un tel dispositif pneumatique dans lequel la fixation de la tubulure de valve puisse être réalisée d'une manière simple et peu onéreuse, étanche et mécaniquement résistante, tout en offrant de multiples possibilités de montage. Le dispositif à fluide selon l'invention, qui comprend une enceinte dé- finie par une enveloppe mince notamment en tôle et appelée à contenir un fluide sous pression ou en dépression, un orifice étant menagé dans ladite enveloppe mince et une valve munie d'une tubulure ou d'un raccord introduit dans ledit orifice à partir de l'extérieur de ladite enveloppe, est remarquable en ce que le pourtour de l'orifice et la surface extérieure de la tubulure sont pourvus d'au moins une saillie et un creux correspondant permettant de placer et d'immobiliser la tubulure dans au moins une position angul-aire prédéterminée par rapport à ladite enveloppe au moyen de la pénétration des saillies dans ies creux, en ce que la tubulure comporte une partie filetée destinée à coopérer avec une bague ou autre pièce tubulaire vissée à partir de l'intérieur de l'enveloppe sur la tubulure pour fixer de façon étanche la valve sur ltenceinte à l'aide d'un épaulement circonférentiel qui fait face au-rebord de l'orifice à l'intérieur de l'enveloppe, tandis qu'un moyen d'étanchéité est interposé entre la tubulure et l'enveloppe. De préférence, les saillies sont réparties à intervalles réguliers sur le pourtour de l'orifice et les creux sont répartis à intervalles réguliers à la surface extérieure de la tubulure, le nombre des creux étant egal ou supérieur à celui des saillies, ce qui permet de fixer plusieurs positions angulaires de montage pour la tubulure ou le raccord de valve par rapport à l'enveloppe de l'enceinte. Cette particularité présente un grand intérêt lorsque le dispositif est un cylindre de frein ou un groupe oléopneumatique destiné à venir en divers emplacements sur des véhicules de types différents, c'est-à-dire avec plusieurs modes possibles de raccordement aux tuyauteries d'alimentation. Les saillies et les creux prévus sur le pourtour de l'orifice et la surface extérieure de la tubulure peuvent être constitués par des sections saillantes ou rentrantes de contours hexagonaux. Dans un autre mode de réalisation de l'invention, alors que les contours généraux de l'orifice de l'enveloppe et de la surface extérieure de la tubulure sont circulaires, les saillies prennent la forme d'ergots radiaux à faible dimension radiale présentant des arrondis de raccordement déterminés de façon à réduire les contraintes dans l'enveloppe, les creux étant prévus sous forme de cannelures présentant des arrondis correspondants. Ceci permet de diminuer les risques de rupture de l'enveloppe près de l'orifice et d'améliorer les caractéristiques de résistance mécanique ainsi que la longévité du dispositif pneumatique. Dans un mode de réalisation avantageux, la surface extérieure de la partie de tubulure appelée a être introduite dans l'orifice de l'enveloppe présente une forme conique affectant les creux et les intervalles pleins de ladite surface. Cette forme conique permet un montage de la tubulure de valve par emmanchement dans l'orifice, ce qui provoque un bon centrage et un contact entre saillies et creux entraînant une étanchéité de l'assemblage et une bonne resistance aux torsions exercées sur la tubulure. Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux, le taraudage de la tubulure et le filetage de la bague filetée presentent une conicité diffé- rentielle. De la sorte, en supposant à titre d'exemple d'execution un taraudage cylindrique dans la tubulure et un filetage conique sur la bague, on comprend que l'introduction de la bague filetée par vissage dans la tubulure entraine une expension radiale de celle-ci et son application étanche contre le pourtour de l'orifice de l'enveloppe. Le moyen d'étanchéité prevu entre-la tubulure et l'enveloppe peut comprendre un joint d'étanchéité par exemple torique, et de preference placé dans un logement sous forme de gorge annulaire ménagee dans la bague filetée au niveau de son épaulement, ledit joint étant appelé à être en contact à la fois avec le rebord frontal de l'orifice ménagé dans llenveloppe et avec l'extrémité frontale adjacente de la tubulure. D'autre part, le moyen d'étanchéité prévu ,entre la tubulure et l'enveloppe peut comprendre une partie écrasée du matériau constitutif de la tubulure, par exemple par suite de l'expansion due à la conicité différentielle affectant le taraudage de la tubulure et le filetage de la bague ou par suite du forçage de la tubulure dans l'orifice de l'enveloppe realisée en un matériau dur. D'autres buts et avantages de la présente invention apparaitront a la lecture de la description suivante et des figures jointes données à titre illustratif et non limitatif. La Figure 1 est une vue éclatée en perspective d'une partie d'un dispositif pneumatique selon l'invention. La Figure 2 est une coupe partielle de ce dispositif. La Figure 3 montre le détail désigné par la référence A de la Figure 1. Dans le mode de réalisation représenté sur le dessin, le dispositif pneumatique comprend un cylindre de frein pneumatique 1 associé, par exemple, à un véhicule routier, ce cylindre étant muni d'une double valve d'arrêt 2 appelée egalement "valve de sélection de circuit", d'un type bien connu en soi. En effet, il est de pratique courante de monter sur un cylindre de frein pneumatique une telle double valve d'arrêt qui permet d'alimenter ce cylindre en air comprimé sélectivement a partir de l'un ou l'autre de deux circuits d'air comprime. Dans les dispositifs connus de ce genre, la fixation de cette valve est effectuée par brasage direct de cette dernière sur l'enveloppe de tle formant le cylindre, et notamment sur un des fonds de cette enveloppe, ou encore par assemblage au moyen de goujons soudés eux-mêmes sur le fond de l'enveloppe. La Figure 1 mon-tre le fond 3 de l'enveloppe du cylindre de frein, ainsi que-la double valve d'arrêt 2 montee sur le fond 3 au moyen d'une tubulure de branchement 10. Celle-ci est introduite dans un orifice 6 ménagé dans le fond 3 et une bague filetée 4 est vissée dans un taraudage 14 de la tubulure 10, un joint torique d'étanchéité 5 étant interposé entre un épaulement de la bague filetée 4 et la paroi intérieure du fond 3 de l'enveloppe. La référence 7 désigne des méplats venus d'emboutissage et servant de butées au piston (non représenté) associé au cylindre de frein. Les méplats 7 remplissent également une fonction d'éléments de raidissement du fond 3 de l'enveloppe constituant le cylindre. L'orifice 6 comporte a son pourtour des saillies 8 coopérant avec des cannelures 9 correspondantes prévues sur la périphérie exterieure de la tubulure 10. Dans l'exemple de realisation représenté, le pourtour de l'orifice 6 présente douze saillies 8 et la périphérie de la tubulure 10 présente douze cannelures 9 correspondantes, si bien que cette tubulure et, par conséquent, la double valve d'arrêt 2 associée peuvent être montées en douze positions angulaires présélectionnées. On comprendra que, gracie aux saillies 8 et aux cannelures 9, la tubulure 10 est efficacement maintenue dans la position angulaire choisie, par rapport au fond 3 de l'enveloppe formant le cylindre de frein. Bien entendu, il n'est pas nécessaire de prévoir un nombre de cannelures 9 égal au nombre de saillies 8; il est possible, par exemple, de prévoir deux saillies 8 décalées angulairement de 1800, sur le pourtour de l'orifice 6, et quatre cannelures 9 décalées entre elles angulairement de 90 , sur la péri phérie de la tubulure 10, ce qui permet de monter la double valve d'arrêt dans quatre positions angulaires parfaitement déterminées sur le fond 3 de l'enveloppe. Il est à noter que la structure de la double valve d'arrêt 2 ne fait pas l'objet de l'invention. Il suffit de rappeler que cette valve, connue en soi, comporte deux raccords 11, 12 appelés à être reliés à des tuyaux branchés respectivement sur deux circuits ou sources d'air comprimé ou analogues, un clapet 13 étant capable d'obturer l'embouchure d'un de ces deux raccords lorsque la pression transmise par l'autre raccord est prédominante. La tubulure 10 associée à la double valve d'arrêt 2 comporte un taraudage 14. Ce taraudage est appelé à recevoir le filetage externe de la bague filetée 4 lorsque la tubulure 10 a été introduite dans l'orifice 6 du fond 3 de l'enveloppe. La bague filetée 4 comporte une tête définissant un epaulement 20 appelée à s'appliquer sur la surface interieure du fond 3 de l'enveloppe formant le cylindre de frein. Cette tête de la bague présente, dans la sur facedel'epaulement précité, une gorge annulaire 17 dans laquelle est logé un joint d'étanchéité torique 5.Lorsque la bague filetée 4 est vissée à fond dans le taraudage 14 de la tubulure 10, le joint torique 5 est à la fois au contact de la zone frontale du fond 3 de l'enveloppe qui entoure l'orifice 6 et de l'extrémité frontale annulaire 19 de la tubulure de branchement 10. On notera que, dans l'exemple représenté, les saillies 8 prévues sur le pourtour de l'orifice 6 du fond 3 de l'enveloppe et les cannelures correspondantes 9 prévues sur la périphérie de la tubulure 10 présentent une configuration arrondie, ainsi que le montre la Figure 3. En particulier, le fond des cannelures 15 de l'orifice 6 présente une surface arrondie qui vise à diminuer les concentrations de contrainte et l'effet d'entaille sur la tôle du fond de cylindre 3. Il est bien entendu que ces saillies et les cannelures correspondantes peuvent présenter toute autre configuration appropriée permettant de faciliter leur réalisation et/ou de diminuer les risques de rupture en service. La bague filetée 4 coopérant avec le taraudage 14 de la tubulure 10 présente un alésage axial 16 et une tête définissant l'épaulement 20 qui est pourvu de la gorge annulaire 17 recevant le joint d'étanchéité torique 5 déjà mentionné. La périphérie extérieure filetee de la bague 4 est conique, c'està-dire que son diamètre diminue vers son extrémite libre; de ce fait, on obtient un effet d'épanouissement de la tubulure 10 lorsque la bague 4 est vissée à fond. A cette fin, le filetage réalisé à l'extrémité libre de la bague fi letée 4 correspond sensiblemènt au taraudage de la tubulure 10, ce taraudage étant de configuration cylindrique.Bien entendu, il est également possible de donner à la périphérie filetée de la bague 4 une forme cylindrique et au taraudage de la tubulure 10 une forme conique de façon telle que le diamètre intérieur de ce taraudage soit maximum à l'extrémité ouverte de la tubulure. Dans cette variante, on obtient également un épanouissement de la tubulure lorsque la bague filetée 4 est vissée à fond dans celle-ci. Cet épanouissement -a pour résultat d'améliorer sensiblement la rigidité de la fixation entre la tubulure 10 et le pourtour de l'orifice 6 du fond de l'enveloppe 3. La bague 4 est par exemple en aluminium, en acier ou autre materiau analogue et la tubulure 10 en un métal relativement malléable. Une dépouille conique peut être prevue sur la surface extérieure de la tubulure 10 de la valve et plus précisément sur les cannelures 9 et les intervalles pleins entre cannelures. De la sorte, un emmanchement à force de la tubulure dans l'orifice sous un effort axial important permet de centrer et de fixer rigidement la tubulure par rapport à l'orifice, par serrage radial de l'extrémité de la tubulure 10 contre le pourtour de l'orifice 6. Il convient de noter que le joint d'étanchéité 5 n'est pas indispensable, étant donné qu'à condition de choisir un matériau convenable pour la tubulure 10 et/ou la bague filetée 4, on peut obtenir, sous l'effet du serrage de la bague filetée dans le taraudage de la tubulure précitée, un écrasement ou évasement de ce matériau (constitue par exemple par le matériau vendu sous la designation commerciale de "ZAMAK"), un montage parfaitement étanche de la tubulure 10 dans l'orifice 6 du fond 3 de l'enveloppe definissant l'enceinte intéressée, telle qu'un cylindre de frein pneumatique, un groupe oléopneumatique, un réservoir d'air comprimé ou autre organe analogue. On comprendra que l'orifice 6 peut comporter indifféremment un pourtour de forme générale circulaire ou polygonal, à condition que la tubulure 10 présente un profil correspondant à celui de l'orifice 6. Bien entendu, la présente invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés; elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art, suivant les applications envisagées et sans que l'on ne s'écarte de l'esprit de l'invention. En particulier, la valve que l'on désire assembler de manière étanche et avec plusieurs orientations possibles de montage peut être constituée par une valve pneumatique quelconque et notamment, un robinet de frein, une valve-relais, une valve de protection, etc. Dans de nombreuses réalisations de la représentation, l'enveloppe mince est réalisée en un matériau relativement rigide tel que de la tole d'acier emboutie tandis que la partie de tubulure introduite dans l'orifice est réalisée en un matériau plus malleable que l'enveloppe et tel qu'un alliage d'aluminium ou de zinc, ladite partie de tubulure présentant une forme générale conique de dimensions telles, qu'en fin de vissage de la bague sur la partie filetee de la tubulure, le rebord de la paroi intérieure de 1 'ori- fice de l'enveloppe vienne écraser et/ou raboter la surface extérieure de la tubulure au contact de l'orifice en vue d'assurer et/ou dtameliorer la rigidite et/ou l'étanchéité du contact entre la tubulure et l'enceinte. REVENDICATIONS 1.- Dispositif à fluide comprenant une enceinte définie par une enveloppe mince notamment en telle et destinée à contenir un fluide sous pression ou pression par rapport à I'exterieur, un orifice étant ménagé dans ladite enveloppe mince et comprenant une valve munie d'une tubulure ou d'un raccord introduit dans ledit orifice à partir de l'extérieur de ladite enveloppe, caractérise en ce que le pourtour de l'orifice et la surface extérieure de la tubulure sont pourvus d'au moins une saillie et un creux correspondant permettant d'immobiliser la tubulure dans au moins une position angulaire prédéterminée par rapport à ladite enveloppe au moyen de la pénétration des saillies dans les creux, et en ce que la tubulure comporte une partie filetee destinée à coopérer avec la partie filetée d'une bague ou autre piece tubulaire vissée à partir de l'intérieur de l'enveloppe sur la tubulure pour fixer de façon étanche la valve sur l'enceinte à l'aide d'un épaulement cirr conferentiel qui fait face au rebord de l'orifice à l'intérieur de l'enveloppe, tandis qu'un moyen d'étanchéité est interposé entre la tubulure et l'enveloppe. 2.- -Dispositif pneumatique selon la revendication 1, caractérisé en ce que les saillies sont réparties à intervalles réguliers sur le pourtour de l'orifice et en ce que les creux sont répartis à intervalles reguliers a la surface-extérieure de la tubulure, le nombre des creux étant égal ou superieur à celui des saillies. 3.- Dispositif pneumatique selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le pourtour de l'orifice et la surface extérieure de la tubulure présentent une configuration générale circulaire. 4.- Dispositif pneumatique selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le pourtour de l'orifice et la surface extérieure de la tubulure présentent une configuration genérale polygonale. Dispositif pneumatique selon 1 'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'au moins les creux de l'enveloppe comportent des arrondis de raccordement déterminés de façon à réduire les contraintes et t'effet d'entaille dans l'enveloppe. 6.- Dispositif pneumatique selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la surface extérieure de la partie de tubulure destinée à être introduite dans l'orifice de l'enveloppe présente une forme générale conique permettant de faciliter le centrage et le blocage de la tubulure dans l'orifice. 7.- Dispositif pneumatique selon l'une quelconque des revendications 1 a 6, caractérisé en ce que la tubulure comporte un taraudage et la bague un filetage, ces parties filetées présentant une conicité différentielle ou une butée evasée susceptible d'assurer, au vissage de la bague sur la tubulure, une expansion radiale de la tubulure contre le pourtour dé l'orifice de l'enveloppe. 8.- Dispositif pneumatique selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que, lorsque la tubulure comporte un taraudage et la bague un filetage, le moyen d'étanchéité prévu entre la tubulure et l'enveloppe comprend un joint torique logé dans une gorge de la bague filetée à l'intérieur de l'épaulement circonférentiel et dont une face est en appui, en position de montage, sur le fond de la gorge tandis que la face opposée est en contact étanche, à la fois avec le rebord frontal de l'orifice ménagé dans l'enveloppe et avec I'extrémité frontale adjacente de la tubulure. 9.- Dispositif pneumatique selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le moyen d'étanchéité prévu entre la tubulure et l'enveloppe est constitué par l'écrasement et/ou le rabotage du matériau relativement malléable constitutif de la tubulure, au contact de la paroi de l'orifice de l'enveloppe réalisée en un matériau plus rigide que la tubulure. 10.- Dispositif pneumatique selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que l'enveloppe est un cylindre de frein pneumatique et en ce que la tubulure est reliée à une double valve d'arrêt associée au cylindre. 11.- Dispositif pneumatique selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que l'enveloppe mince est réalisée en un matériau relativement rigide tel que de la tôle d'acier emboutie tandis que la partie de tubulure introduite dans l'orifice est réalisée en un matériau plus malleable que l'enveloppe et tel qu'un alliage d'aluminium ou de zinc, ladite partie de tubulure présentant une forme générale conique de dimensions telles, qu'en fin de vissage de la bague sur la partie filetée de la tubulure, le rebord de la paroi intérieure de ltorifice de l'enveloppe vienne écraser et/ou raboter la surface extérieure de la tubulure au contact de l'orifice en vue d'assurer et/ou d'améliorer la rigidité et/ou l'étanchéité du contact entre la tubulure et l'enceinte.