Brevet FR2569818A3 — publié le 19860307

FR 2569818 A3 19860307 FR 8513075 A 19850903 1 2569818 La présente invention est relative à un groupe de connexion extensible pour installations hydrauliques. Dans les installation de chauffage domestique, on utilise des radiateurs supportés par les structures du bâtiment qui sont alimentés par des canalisations comportant des vannes de réglage et d'arrêt. Pour l'assemblage de ces vannes aux tubulures d'arrivée et de retour des radiateurs, on utilise des organes de raccord filetés qui sont serrés au moyen de bandes, d'étoupe, de pâtes ou de dispositifs analogues appliqués sur les filetages pour assurer l'étanchéité. Cette opération s'effectue d'habitude alors que le radiateur et les canalisations sont déjà fixés dans leurs positions respectives et les organes de raccord en question doivent alors être vissés plus ou moins pour compenser les inévitables erreurs de position relative du radiateur et des canalisations. On procède par tentatives successives en poussant progressivement le vissage jusqu'à la distance voulue. Cependant, cet ajustement ne peut pas s'effectuer, ou ne peut s'effectuer que d'une manière très limitée, en sens inverse, car cette opération nuirait à l'étanchéité au niveau du filetage; en cas de nécessité, il faut démonter l'élément de connexion, réaliser une nouvelle garniture de l'accouplement fileté puis visser à nouveau les pièces, d'une quantité moindre, en procédant progressivement jusqu'à la distance correcte. Le procédé de montage qui vient d'être décrit s'avère donc assez long et laborieux et influe fortement sur le prix de revient du montage de l'ensemble de l'iTn.s- ta]lation de chauffage. Le problème qui se pose est donc celui de la mise au point d'un groupe de connexion qui permette une adap- tation rapide des dimensions aux différentes positions d'installation des tubulures et des radiateurs, un montage facile et la réalisation de dispositifs d'létanchéité surs et durables. Les éléments de connexion connus jusqu'â présent sont composés de plusieurs éléments séparés qui doivent être assemblés avant ou pendant le montage de l'installation. Ces éléments comprennent normalement une pièce creuse comportant une extrémité hémisphérique pouvant tire serrée par un écrou contre un siège conique ménagé dans l'orifice d'accouplement de la vanne et assurant ainsi l'étanchéité. Cette étanchéité est assez bonne, mais peut être com- promise par des défauts éventuels ou par des atteintes portées à la surface hémisphérique ou à son siège conique qui peuvent alors ne plus être des surfaces de révolutioa sans défauts. On a donc envisagé l'utilisation de dispositifs d'accouplement comportant des élastomères qui peuvent &tre serrés, mais ces dispositifs, dont l'épaisseur est assez forte et qui peuvent subir des déformations importantes, n'ont pas une grande durée. Le but de l'invention est la réalisation d'una organe de connexion ou de raccord qui soit déjà monté dans ses >0 parties essentielles et qui présente un dispositif de raccord situé à l'orifice de la vanne ou d'appareils ana- logues, constitué par un accouplement entre surfaces métal- liques de révolution et capable d'éviter ou de compenser des défauts de surface éventuels. Ce but est atteint, suivant l'invention, par l"utilisation 3 2569818 d'un groupe de connexion extensible pour installations hydrauliques ou analogues qui est constitué par une pièce creuse comportant à l'une de ses extrémités une surface hémisphérique et un écrou permettant de la serrer contre le siège conique de l'orifice fileté d'une vanne ou d'un appareil analogue et comportant à son autre extré- mité un raccord fileté pouvant être vissé dans un alésage fileté de raccord d'un radiateur ou d'un appareil analogue, la pièce creuse en question pouvant pénétrer dans le rac- cord fileté sur une distance comprise entre une limite minimale et une limite maximale, le groupe en question comprenant des dispositifs assurant l'étanchéité par ser- rage entre la pièce creuse et le raccord dans toutes les positions de pénétration de la pièce creuse. Plus particulièrement, le raccord fileté en question comporte une première partie creuse de forme polygonale et une deuxième partie creuse cylindrique et, à l'inté- rieur, un manchon fileté vissé sur un filetage situé à l'extrémité de la pièce creuse en question et comportant une zone élargie de surface polygonale pouvant s'accoupler de manière à pouvoir glisser dans le sens axial et à être bloqué dans-le sens d'une rotation par rapport à la pre- mière partie creuse et une deuxième zone cylindrique agis- sant à l'extrémité contre une garniture annulaire entou- rant une partie évasée conique de la partie creuse, cette garniture annulaire pouvant être poussée par le manchon sur la partie évasée en assurant l'étanchéité au niveau de la partie évasée et de la paroi cylindrique intérieure du raccord à la suite d'une rotation réciproque de vissage de la partie creuse et du raccord, toute rotation relative du manchon et du raccord fileté étant impossible. Cette garniture annulaire peut être une garniture métallique, de préférence en cuivre, ou encore elle peut être réalisée en matériau élastomère. En plus de cette garniture annulaire, la pièce creuse comporte un siège pouvant recevoir une garniture torique en matériau élastomère assurant l'étanchéité au contact de la partie cylindrique intérieure du raccord. Pour faciliter le montage, la pièce creuse présente un ou plusieurs méplats extérieurs permettant une prise par une clé ou un dispositif analogue. La surface hémisphérique de l'extrémité de la pièce creuse est munie d'un revêtement en matériau élastomère d'épaisseur limitée; ce revêtement en matériau élastomère de la surface hémisphérique de l'extrémité doit avoir une épaisseur inférieure à 0,4 mm. Pour faciliter l'utilisation, les éléments qui consti- tuent le groupe de connexion suivant l'invention sont assem- blés avant l'utilisation, la pièce creuse comportant un élément d'arrêt axial empêchant tout démontage accidentel des éléments eux-mêmes. Diverses autres caractéristiques de l'invention res- sortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit. Une forme de réalisation de l'objet de l'invention est représentée, à titre d'exemple non limitatif, au dessin annexé. La figure 1 est une vue partiellement en coupe du groupe de connexion suivant l'invention en position d'ex- tension maximale, les garnitures n'étant pas serrées. La figure 2 représente le groupe de la figure 1 dans le cas o les garnitures sont serrées sur le radiateur. La figure 3 représente le groupe de connexion en posi- tion de contraction maximale, les garnitures étant serrées. Comme le montre la figure 1, un radiateur 1 est accou- plé à une vanne 2 par l'intermédiaire d'un groupe de con- nexion 3. Ce groupe est constitué par une pièce creuse 4 qui porte à l'une de ses extrémités un raccord fileté 5 permettant l'accouplement au radiateur et, à son extrémité opposée, une partie ayant une surface hémisphérique munie de l'écrou 7 permettant l'accouplement avec l'orifice fileté 8 de la vanne 2. D'une manière plus détaillée, le raccord fileté 5 présente un filetage extérieur 9 pouvant s'introduire dans l'alésage fileté 10 du radiateur, généralement de grand diamètre, et prolongé par une bride 11 comportant un siège pour une garniture 12 en matériau élastomère pouvant assurer l'étanchéité lors du serrage du raccord 5, au niveau de la surface 13 du radiateur 1. L'épaisseur de la garniture 12 et la profondeur de son siège dans la bride Il sont choisies de telle manière que, lors du serrage, la surface d'extrémité 14 de la bride 11 se met en contact avec la surface 13 du radiateur 1 en comprimant la garniture 12 de la quantité nécessaire pour obtenir une étanchéité convenable. Ce dispositif présente l'avantage de permettre la com- pression optimale de la garniture 12, indépendamment de l'importance du couple de serrage appliqué; de plus, la garniture 12 est protégée, de cette manière, contre la lumière extérieure qui, par conséquent, n'abrège pas sa durée. A l'intérieur, le raccord 5 comporte une première par- tie en forme d'hexagone 15 ou de forme polygonale et, ensuite, une partie creuse cylindrique 16. Dans la première partie 15, de forme hexagonale ou polygonale, du raccord 5 s'insère un manchon 17 qui possède une extrémité 18 élargie suivant un contour hexagonal ou polygonal, et accouplée de manière à pouvoir se déplacer dans le sens axial et à être bloquée dans le sens de la rotation par rapport à la partie 15 et présente, à l'intérieur, un filetage 19 pou- vant se mettre en prise avec le filetage 20 réalisé à l'ex- trémité de la pièce creuse 4. Le filetage 20 comporte, à une courte distance de son extrémité, une partie plane 21 qui peut recevoir un anneau élastique de blocage 22 empêchant tout démontage accidentel du groupe avant sa mise en oeuvre. A l'extrémité du filetage 20, la pièce creuse 4 présente un élargissement conique 23 dont l'angle d'ouverture a doit être inférieur à 80 . Cette partie élargie conique contient un anneau d'étanchéité déformable 24 qui doit être réalisé en matériau métallique, par exemple en cuivre ou en d'autres matériaux pour garnitures ne se modifiant pratiquement pas au cours du temps. En plus de sa partie élargie conique 23, la pièce creuse comporte une zone cylindrique 25 sur laquelle se trouve le siège d'une gar- niture torique 26 assurant l'étanchéité au niveau de la O10 surface cylindrique 16 du raccord 5. La pièce creuse 4 comprend encore une partie cylindri- que 27 ayant un diamètre supérieur à celui de la partie 25 et comportant deux ou plusieurs méplats opposés 28 permet- tant la prise par une clé pour le serrage. La pièce creuse 4 se termine par la surface hémisphé- rique 6 sur laquelle il est avantageux d'appliquer un revêtement superficiel 29 en matériau élastomère ayant une épaisseur réduite ne dépassant pas 0,4 mm et pouvant com- penser d'éventuelles imperfections ou déformations de la surface du siège conique 30 correspondant à l'orifice 8 de la vanne 2 sans que l'étanchéité soit compromise par l'uti- lisation d'une garniture de forte épaisseur en matériau élastomère. Entre la partie cylindrique 27 et la surface sphérique 6, le dispositif comporte un relief annulaire 31 offrant un appui à l'écrou 7 pendant son serrage contre l'orifice 8. En utilisant le groupe de connexion suivant l'inven- tion déjà complètement monté, on peut réaliser l'assemblage du radiateur 1 et de la vanne 2 d'une manière particulière- ment rapide en compensant facilement les différences éven- tuelles dans la distance entre le radiateur 1 et la vanne 2 déjà reliée aux tubes de l'installation. On procède en effet, avec le groupe de connexion dans des conditions de longueur minimale, dans lesquelles le raccord fileté 5 prend appui contre le début de la partie cylindrique 27, au serrage complet du raccord 5 sur le radiateur, l'étanchéité étant assurée par la garniture 12. On peut ensuite allonger le groupe de connexion de manière que la pièce creuse 4 puisse se déplacer dans le raccord fileté 5 jusqu'à mettre la surface sphérique 6 en contact avec la surface conique 30 de l'orifice 8 de la vanne 2. Une rotation du corps creux 4, obtenue au moyen d'une clé appliquée sur le méplat 28, provoque le vissage de la pièce creuse 4 ellemême à l'intérieur du manchon 17 qui, ne pouvant tourner à cause de son extrémité polygonale 18 maintenue par l'alésage polygonal correspondant 15, agit sur l'anneau d'étanchéité 24 en le poussant contre la partie élargie conique 23 jusqu'à le serrer contre la surface 16, comme le montre la figure 2, augmentant ainsi l'efficacité de l'étanchéité assurée par la garniture 26. L'utilisation d'un anneau 24 en cuivre, en-particulier, assure, meme pour une longue période, une excellente étan- chéité, qui peut être encore améliorée, en cas de fuites éventuelles, même après un temps assez long, en serrant davantage la:pièce creuse 4. Lorsque le serrage de la pièce creuse 4 est effectué, on peut compléter le montage en serrant définitivement l'écrou 7 sur l'orifice 8 de la vanne 2. Le déplacement complet du groupe reste compris entre le raccourcissement maximal indiqué par la figure 3 et l'extension maximale représentée par les figures l, 2, avec élargissement 18 à proximité de la surface du fond de forme polygonale 15 au- delà de laquelle il n'est plus possible d'allonger le rac- cord; ce déplacement peut être choisi en donnant des dimen- sions convenables aux longueurs des différentes parties qui constituent le raccord fileté 5 et la pièce creuse 4, de manière à compenser facilement les tolérances de position entre la vanne et le radiateur qui sont généralement réali- sées et sont facilement rendues supérieures à celles que permettent les techniques traditionnelles. 8 2569818 La garniture métallique 24 a encore pour fonction, lorsqu'elle est serrée d'assurer un blocage mécanique de l'extension du raccord et d'empocher par conséquent toute dét'ormation après le montage, comme par exemple celles qui seraient dues à la pression intérieure ou à des causes mécaniques, Il est évident, notamment pour l'homme de l'art, que, bien qu'il ait été décrit spécialement pour l'accouplement de vannes et de radiateurs d'une installation de chauffage, le groupe de connexion suivant l'invention peut être uti- lisé dans des applications multiples différentes chaque fois qu'il présente des avantages de construction. REVENDICATIONS i - Groupe de connexion extensible pour installations hydrauliques et analogues, caractérisé en ce qu'il est constitué par une pièce creuse (4) comportant, à l'une de ses extrémités, une surface hémisphérique (6) et un écrou (7) permettant de la serrer contre le siège conique (30) d'un orifice fileté (8) d'une vanne (2) ou d'un appareil analogue et portant, à son extrémité opposée, un raccord fileté (5) pouvant être vissé à l'intérieur d'un alésage fileté (10) ménagé pour la fixation d'un radiateur ou d'un appareil analogue et portant une garniture plane (12) assurant l'étanchéité au contact du radiateur, la pièce creuse pouvant se déplacer à l'intérieur du raccord fileté (5) sur une distance comprise entre une extension minimale et une extension maximale, le groupe en question comportant des dispositifs d'étanchéité pouvant être serrés et permet- tant d'assurer l'étanchéité entre la pièce creuse (4) et le raccord (5) dans toutes les positions prises lors du déplacement de la pièce creuse. 2 - Groupe de connexion selon la revendication 1, ca- ractérisé en ce que le raccord fileté (5) comporte une première partie creuse (15) de forme extérieure polygonale et une deuxième partie creuse cylindrique (16), son inté- rieur contenant un manchon fileté (17) vissé sur un file- tage ménagé à l'extrémité (18) du corps creux muni d'une zone élargie de surface polygonale pouvant s'accoupler de manière à pouvoir se déplacer dans le sens axial et à être bloquée dans le sens de la rotation par rapport à la pre- mière partie creuse et une deuxième zone cylindrique agis- sant à son extrémité sur une garniture annulaire (26) entourant une partie élargie en forme de c8ne de la partie creuse, cette garniture annulaire pouvant être poussée par le manchon contre la partie élargie de manière à assurer l'étanchéité sur la partie élargie elle-même et sur la paroi cylindrique intérieure du raccord après une rotation -10 22569818 relative assurant la mise en place de la pièce creuse et du raccord, toute rotation relative entre le manchon et le raccord fileté étant impossible. 3 - Groupe de connexion selon l'une des revendica- tions 1 ou 2, caractérisé en ce que la garniture (24) en question est une garniture métallique, de préférence en cuivre. 4 - Groupe de connexion selon la revendication 2, caractérisé en ce que la garniture annulaire (12) est en matériau élastomère. - Groupe de connexion selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la pièce creuse (4) comporte un siège pouvant recevoir une garniture torique (26) en matériau élastomère assurant l'étanchéité au niveau de la paroi cylindrique intérieure du raccord. 6 - Groupe de connexion selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la pièce creuse (4) présente un ou plusieurs méplats extérieurs (28) permettant une prise par une clé ou des appareils analogues. 7 - Groupe de connexion selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la surface hémisphérique (6) située à l'extrémité du corps creux (4) est munie d'un re- vêtement de matériau élastomère (29) d'épaisseur limitée. 8 - Groupe de connexion selon la revendication 7, ca- ractérisé en ce que le revêtement de matériau (29) élas- tomère de la surface hémisphérique d'extrémité ayant une épaisseur inférieure à 0,4 mm. 9 - Groupe de connexion selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les éléments qui le consti- tuent sont montés avant l'utilisation, la pièce creuse (4) comprenant un élément d'arrêt axial (22) empochant le démontage accidentel des éléments eux-mêmes.