Brevet FR2549195A1 — publié le 19850118

SYSTEME PERFECTIONNE D'ASSEMBLAGE DE TUBULURES La présente invention se rapporte à un système d'assemblage de tubulures et, plus particulièrement, à un système de ce type destiné à équiper une tubulure de refroidissement ins5 tallée, par exemple, dans le dispositif de climatisation d'un véhicule automobile. D'une manière amplement connue, le dispositif de climatisation d'un véhicule automobile, par exemple, est muni d'une tubulure parcourue par un fluide de refroidissement qui cons10 titue un système de circulation de refroidissement, ainsi que d'une tubulure d'eau chaude qui forme un système de circulation de chauffage, et il est actionné pour refroidir ou chauffer l'habitacle du véhicule automobile en dirigeant un fluide de refroidissement ou de l'eau chaude (par exemple l'eau de refroidissement du moteur) vers un échangeur de chaleur en vue d'absorber ou d'irradier la chaleur et de refroidir l'air ou de le chauffer, respectivement. Pour fermer le système de circulation de refroidissement et le système de circulation de chauffage de la manière pré20 citée en utilisant des tubulures, toutes les tubulures raccordées les unes aux autres sont solidarisées par des systèmes d'assemblage Différents systèmes d'assemblage ont été proposés pour assurer la jonction de telles tubulures Dans le système illustré sur les figures 1 et 2, par exemple, une jonction 1 pour tubulures comprend un écrou 3 destiné à venir en butée contre la face latérale postérieure 2 a d'un bourrelet 2 élaboré sur l'extrémité frontale d'un premier tube Pl Y ainsi qu'un boulon de solidarisation 7 dont une face extrême interne 6 est conçue pour venir buter contre une région 5 en 30 saillie radiale ménagée à l'extrémité frontale d'un second tube P 2 de manière à emprisonner une bague torique 4 ajustée 2 25 49195 sur la base latérale extrême du bourrelet 2 susmentionné, de sorte que la jonction 1 relie le premier tube Pl et le second tube P 2 tout en assurant l'étanchement des extrémités aboutées de ces tubes,en comprimant la bague torique 4 entre les 5 surfaces circonférentielles desdits tubes mutuellement opposées. Cependant, dans ce système d'assemblage, il peut advenir que le bourrelet 2 précité soit endommagé lorsque l'écrou est serré excessivement contre le boulon de solidarisation 7 ou lorsque le serrage est répété Lors de la pose ou de la dépose d'un quelconque système d'assemblage de ce type, on utilise deux clés de caractéristiques spécifiques exclusives, l'une pour maintenir le boulon 7 dans une position fixe et l'autre pour faire tourner l'écrou 3 jusqu'à ce que les extrémités 15 des tubes soient reliées Pendant une telle intervention de serrage, le couple engendré ne peut pas être aisément contrôlé. Si ce serrage est excessif, une extrémité frontale 8 de la face extrême interne 6 du boulon de solidarisation peut déformer une zone extrême 5 a de la région 5 saillant radialement 20 au-delà du second tube P 2, en aplatissant éventuellement cette zone extrême 5 a et en repoussant vers le haut la région d'épaisseur excédentaire de la paroi, jusqu'à la position illustrée Lorsqu'une telle déformation se produit, une tentative pour déplacer l'écrou 3 vers la droite dans la position 25 illustrée afin de démanteler la jonction 1 peut se traduire par un échec,étant donné que le sommet de la zone extrême Sa de la région 5 précitée saillant radialement s'élève jusqu'à une hauteur h au-dessus d'une extrémité frontale 9 du taraudage dudit écrou 3 Une diminution de la hauteur de la zone ex30 trême 5 a de ladite région saillante 5 peut apparaître comme une solution efficace pour surmonter cet inconvénient Toutefois, une diminution de cette hauteur est très difficile à obtenir à cause des tolérances dimensionnelles d'usinage. En outre, la région 5 en saillie radiale n'est jamais autorisée à se déformer vers l'intérieur, parce qu'une distance entre la face extrême interne de cette région 5 et une face externe l Oa de la paroi d'une extrémité 10 d'aboutement du -3 2549195 premier tube Pl fait l'objet d'un contrôle sévère pour garantir une contraction de la bague torique 4 (normalement d'environ 25 % du diamètre de cette bague) A cet égard, le serrage de l'écrou 3 et du boulon de solidarisation 7 précités requiert une grande attention En particulier dans un espace restreint tel que l'habitacle du moteur, cette intervention entraîne une difficulté inacceptable. La demande de modèle d'utilité japonais n SHO 55 ( 1980)29 750, soumise à l'inspection publique, décrit un système 10 d'assemblage pour tubulures métalliques caractérisé par le fait qu'un boulon de demi-solidarisation et un écrou évasé, situés sur la jonction des tubulures,sont conçus de façon que leurs parois extrêmes opposées viennent en contact mutuel intime lorsque la zone extrême de l'une des tubulures métalli15 ques devant être raccordées est configurée tronconiquement vers l'extérieur en direction de son extrémité, et que l'autre tubulure métallique possède une bride qui s'étend sensiblement à la perpendiculaire et est ménagée dans la région avoisinant son extrémité, ainsi qu'une région tubulaire qui est destinée 20 à être insérée dans la tubulure métallique opposée et est élaborée sur le prolongement de la zone frontale; par le fait qu'un matériau élastique d'étanchement est introduit dans l'espace annulaire de section triangulaire délimité par l'extrémité tronconique précitée, par la bride et par la ré25 gion tubulaire; et par le fait que, lorsque ledit boulon de demi-solidarisation et ledit écrou évasé sont ajustés autour des deux tubulures métalliques, l'extrémité tronconique susmentionnée est amenée au contact de ladite bride et est pressée davantage contre cette dernière afin d'être légèrement déformée. 30 Ce système d'assemblage est sensiblement identique à celui représenté sur les figures 1 et 2, mis à part le fait que la tubulure métallique munie de l'extrémité tronconique ne comporte aucune région radialement en saillie dans sa zone proche de son extrémité Par conséquent, ce système soulève la même 35 difficulté. Un objet de l'invention consiste par conséquent à proposer un système d'assemblage de tubulures d'un type nouveau. 4 2549195 L'invention a en outre pour objet de proposer un système d'assemblage de tubulures qui, malgré l'opération de serrage exécutée selon le procédé utilisé jusqu'à présent, ne se trouve jamais dans la situation telle que l'écrou devienne indisso5 ciable. Ces objets sont atteints par un système assurant l'assemblage de deux tubes grâce à un bourrelet formé sur la face externe proche de l'extrémité de l'un desdits tubes devant être raccordés,et à une région radialement en saillie, façon10 née à proximité de l'extrémité de l'autre tube afin d'emprisonner un organe d'étanchéité ajusté autour de la base du bourrelet précité, un boulon de solidarisation étant positionné de façon que sa face extrême interne soit en contact avec la région précitée en saillie radialement, en positionnant égale15 ment un écrou de manière que sa face extrême interne soit en contact avec le bourrelet susmentionné et en serrant ledit boulon de solidarisation et ledit écrou l'un contre l'autre en comprimant l'extrémité frontale de ladite région radialement en saillie pour l'amener au contact dudit bourrelet, système 20 d'assemblage dans lequel une zone tronconique est élaborée le long du bord circonférentiel interne de l'extrémité frontale du boulon de solidarisation précité, de façon que l'extrémité frontale de la région susmentionnée en saillie radiale soit déformée le long de la face circonférentielle externe du bour25 relet précité. L'invention va à présent être décrite plus en détail,en regard du dessin annexé à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lequel: la figure 1 est une demi vue demi coupe représentant un 30 système classique d'assemblage de tubulures; la figure 2 est une coupe fragmentaire à échelle agrandie illustrant la partie principale du système d'assemblage de la figure 1; la figure 3 est une demi -vue demi coupe illustrant un 35 système d'assemblage de tubulures conformément à l'invention; et les figures 4 à 6 sont des coupes fragmentaires montrant 2549195 la partie essentielle du système selon la figure 3 et mettant en évidence les modifications qu'elle subit au cours de l'opération de serrage. Il convient à présent de décrire l'invention en se réfé5 rant aux figures 3 à 6 Une jonction 11 pour tubulures conformément à l'invention est réalisée de façon que deux tubes donnés P 1 l et P 12 soient reliés l'un à l'autre en mettant un écrou 13 en contact avec la face extrême postérieure 12 a d'un bourrelet 12 élaboré à proximité de l'extrémité du premier tube Pll sensiblement perpendiculairement à l'axe de ce tube, un boulon de solidarisation 17 étant mis en place de manière que sa face extrême interne 16 soit en contact avec une région en saillie radiale ménagée à proximité de l'extrémité du second tube P 12 et destinéeà emprisonner un organe d'étanchéité 15 tel qu'une bague torique 14 ajustée autour de la base latérale extrême du bourrelet susmentionné, après quoi ledit écrou 13 et ledit boulon 17 sont serrés l'un contre l'autre en comprimant la bague torique 14 précitée Dans cette jonction 11, le boulon 17 est muni d'une zone tronconique 21 le long du bord 20 circonférentiel interne de son extrémité frontale 17 a; une extrémité frontale 15 a de la région 15 susmentionnée radialement en saillie au-delà du second tube P 12 possède un appendice c se dressant à partir de la base 15 b de ladite région, de sorte que l'appendice vertical 15 c et la zone tronconique 21 25 délimitent entre eux un espace vide 22 Un angle O,formé par la zone tronconique 21 précitée par rapport au bord circonférentiel interne de l'extrémité frontale 17 a du boulon de solidarisation 17, est généralement compris dans la plage de 30 à 60 , de préférence dans la plage de 44 à 460, et mesure 30 optimalement 450. Il convient à présent de décrire le serrage de la jonction 11 pour tubulures qui vient d'être décrite Tout d'abord, le premier tube P 1 l est introduit dans l'écrou 13 et le second tube P 12 est inséré dans le boulon de solidarisation 17 Ensui35 te, l'écrou 13 et le boulon 17 sont assemblés par un mouvement hélicoïdal et sont légèrement serrés Lorsque ce serrage se poursuit, l'extrémité frontale 15 a de la région 15 du second 6 2549195 tube P 12 continue de progresser en direction du bourrelet 12 du premier tube Pll, jusqu'à ce que ces éléments portent l'un contre l'autre A ce stade, l'espace vide 22 est ménagé entre la zone tronconique 21 du boulon 17 et l'extrémité frontale 15 a de la région 15 saillant radialement. Lorsque le serrage se poursuit davantage à partir de ce stade, l'appendice vertical précité 15 c est progressivement comprimé par l'extrémité frontale 17 a du boulon 17 et il est éventuellement cintré autour de la base 15 b formant un point 10 central, de façon qu'il prenne sa condition dans laquelle il recouvre la zone tronconique 21, comme représenté sur la figure 5 A cet instant, le couple de serrage est accru jusqu'à une valeur assez grande, ce qui permet à l'opérateur de constater que l'opération de serrage a progressé jusqu'au niveau recherché Si le serrage se poursuit davantage encore, l'appendice vertical 15 c entre la zone tronconique 21 et le bourrelet 12 est aminci par écrasement et l'excédent de matière constituant la paroi de cet appendice vertical 15 c a tendance à se mouvoir vers le haut jusqu'à la position illustrée. Cet excédent de matière formant la paroi est pressé vers le bas par la zone tronconique 21 et, de ce fait, il est contraint de se déformer le long de la face externe de la paroi du bourrelet 12, comme illustré sur la figure 6 Il en résulte que ladite zone tronconique 21 oblige l'extrémité frontale de 25 l'appendice vertical 15 cà se déplacer davantage vers le bas. Ainsi, cet appendice ne peut pas se soulever au-delà d'une hauteur prescrite et il est progressivement déformé le long de la face circonférentielle externe du bourrelet 12 Par conséquent, il se produit une dénivellation (repérée par H) 30 entre l'extrémité frontale de l'appendice vertical 15 c et la crête du filet du taraudage 19 de l'écrou 13 Par suite de cette dénivellation, aucune part de l'excédent de matière formant la paroi du second tube P 12 ne constitue un quelconque obstacle lorsque l'écrou 13 est desserré et démonté de la jonc35 tion des tubes. Lors du processus de serrage, étant donné que la zone tronconique applique une pression, c'est à peine si la force 7 2549195 de serrage est autorisée à croître au-delà de sa valeur prescrite et l'appendice vertical 15 c n'est pas cisaillé entre le bourrelet 12 et l'extrémité frontale du boulon de solidarisation 17. Sur la figure 4, la référence L indique la distance comprise entre la face extrême interne de la région 15 en saillie radialement au-delà du second tube P 12 et une face externe 20 a 12 de la paroi d'une extrémité 20 d'aboutement du premier tube Pll' Dans la forme de réalisation décrite jusque-là, l'angle O de la zone tronconique est illustré comme mesurant 45 En réalité, cet angle peut être choisi adéquatement en tenant compte de la nature du matériau utilisé, de l'épaisseur de paroi des tubes,et d'autres facteurs. Comme il ressort de la description qui précède, la présente invention prévoit l'élaboration d'une zone tronconique le long du bord circonférentiei interne de l'extrémité frontale du boulon de solidarisation, de façon à permettre à l'extrémité frontale de la région radialement en saillie de se 20 déformer le long de la silhouette du bourrelet Ainsi, la matière excédentaire de la paroi qui est refoulée lors du serrage des tubes ne constitue aucun obstacle à l'enlèvement de l'écrou d'avec le système d'assemblage Lorsque le couple de serrage croît, le couple excessif a tendance à pousser la surface inclinée et, de ce fait, il est dispersé en étant empêché d'écraser les tubes. De surcroît, la force de serrage est à peine autorisée à augmenter audelà de sa valeur prédéterminée Par conséquent, -le système d'assemblage de tubulures proposé par la présente 30 invention s'avère particulièrement utile pour solidariser des extrémités de tubes dans le réseau de tubulures d'un dispositif de climatisation qui équipe un véhicule automobile et qui soulève des difficultés lorsque l'écrou est bloqué à l'excès par une clé classique lorsqu'on ne dispose d'aucune clé dynamo35 métrique, ou bien lorsque le serrage est répétitif. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au système décrit et représenté, sans sortir du cadre de l'invention. 8 2549195 REVENDICATIONS 1 Système d'assemblage de tubulures pour assembler deux tubes (P 1, P 12) grâce à un bourrelet ( 12) formé sur la face externe proche de l'extrémité ( 20) de l'un (Pll) desdits tubes devant être raccordés,et grâce à une région ( 15) radialement en saillie, façonnée à proximité de l'extrémité de l'autre tube (P 12) afin d'emprisonner un organe d'étanchéité ( 14) ajusté autour de la base du bourrelet précité ( 12), un boulon de solidarisation ( 17) étant positionné de façon que sa face extrême interne ( 16) soit en contact avec la région précitée 10 ( 15) en saillie radialement, en positionnant également un écrou ( 13) de manière que sa face extrême interne soit en contact avec le bourrelet susmentionné ( 12) et en serrant ledit boulon de solidarisation ( 17) et ledit écrou ( 13) l'un contre l'autre en comprimant l'extrémité frontale ( 15 a) de ladite 15 région ( 15) radialement en saillie pour l'amener au contact dudit bourrelet ( 12), système caractérisé par le fait qu'une zone tronconique ( 21) est élaborée le long du bord circonférentiel interne de l'extrémité frontale ( 17 a) du boulon de solidarisation précité ( 17), de façon que l'extrémité frontale 20 ( 15 a) de la région susmentionnée ( 15) en saillie radiale soit déformée le long de la face circonférentielle externe du bourrelet précité ( 12). 2 Système d'assemblage selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'angle ( 0) de la zone tronconique ( 21) 25 par rapport au bord circonférentiel interne de l'extrémité frontale ( 17 a) du boulon de solidarisation ( 17) se trouve dans la plage comprise entre 30 et 60 . 3 Système d'assemblage selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'angle ( 0) de la zone tronconique ( 21) 30 par rapport au bord circonférentiel interne de l'extrémité frontale ( 17 a) du boulon de solidarisation ( 17) se trouve dans la plage comprise entre 44 et 46 . 4 Système d'assemblage selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le bourrelet ( 12) fait saillie vers 35 l'extérieur sensiblement perpendiculairement par rapport à 9 2549195 l'axe du tube (Pll). Système d'assemblage selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'angle ( 0) de la zone tronconique ( 21) par rapport au bord circonférentiel interne de l'extrémité 5 frontale ( 17 a) du boulon de solidarisation ( 17) mesure 45 . 6 Système d'assemblage selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il est utilisé-dans un réseau de tubulures du dispositif de climatisation d'un véhicule automobile.