Brevet FR2573844A1 — publié le 19860530

RACCORD RAPIDE POUR TUYAU, NOTAMMENT EN MATIERE PLASTIQUE L'invention est relative a un raccord rapide pour tuyau, notamment en matière plastique, du genre de ceux qui permettent, par simple enfoncement du tuyau dans le raccord, d'établir une liaison étanche et pratiquement indémontable entre le raccord et le tuyau, ledit raccord comportant un manchon dans lequel sont montés des moyens d'étanchéité propres à être traversés par le tuyau et des moyens d'accrochage mécanique du tuyau. Les raccords de ce genre permettent d'effectuer avec un minimum de perte de temps le branchement des tuyaux, notamment en matière plastique, et sont largement utilisés pour les fluides gazeux, notamment pour l'air comprimé. Ces raccords donnent, d'une manière générale, satisfaction, mais il arrive cependant que l'étanchéité réalisée ne soit pas complète et que de légères fuites se produisent. L'invention a pour but, surtout, de fournir un raccord rapide du genre défini précédemment qui réponde mieux que jusqu'à présent aux diverses exigences de la pratique et qui, en particulier, assure l'étanchéité dans de meilleures conditions. Selon l'invention, un raccord rapide pour tuyau, notamment en matière plastique, du genre défini précédemment, est caractérisé par le fait que les moyens d'étanchéité sont situés, suivant le sens d'introduction du tuyau dans le manchon, en amont des moyens d'accrochage mécanique de telle sorte que la surface du tuyau contre laquelle porteront les moyens d'étanchéité n'a pas traversé les moyens d'accrochage mécanique. Ainsi, la surface du tuyau servant d réaliser l'étanchéité ne risque pas de subir de détériorations, telles que rayures ou griffures, de la part des moyens d'accrochage, et l'étanchéité sera réalisée dans de bonnes conditions. Le raccord rapide est généralement du type femelle et les moyens d'accrochage comprennent une bague fendue dont la surface interne est munie de crans destinés à s'imprimer dans la surface du tuyau pour assurer l'accrochage de ce dernier, tandis que la surface externe de cette bague a une forme tronconique telle que l'épaisseur de la bague diminue suivant un sens opposé à celui de l'introduction du tuyau dans le raccord, cette surface externe tronconique de la bague étant propre à coopérer avec une surface tronconique conjuguée arrêtée axialement par rapport au manchon, de telle sorte qu'un déplacement axial de la bague fendue, dans lesens opposé à celui d'introduction du tuyau, provoque une diminution du diamètre de cette bague et un serrage du tuyau. Le raccord comprend, avantageusement, des moyens de poussée axiale de la bague fendue, situés en aval de cette bague suivant le sens d'introduction du tuyau, ces moyens de poussée étant agencés pour servir de piston sous l'action du fluide sous pression traversant le raccord. La surface tronconique, arrêtée axialement par rapport au manchon, peut être constituée par la surface interne d'une bague immobilisée axialement par rapport au manchon et située en amont de la bague fendue, suivant le sens d'introduction du tuyau, l'immobilisation de la bague extérieure, par rapport au manchon, étant obtenue par un bourrelet faisant saillie radialement vers l'intérieur dans le manchon. Le manchon peut être réalisé en tôle, et la surface tronconique peut être constituée par une zone de la surface intérieure du manchon qui a été déformée pour la réalisation de cette surface tronconique. Selon une autre possibilité, la surface tronconique arrêtée axialement par rapport au manchon est constituée par la surface interne d'une surépaisseur du manchon. Les moyens d'étanchéité peuvent comprendre un joint torique situé à l'extrémité du manchon et retenu dans ce dernier par une collerette. Les moyens de poussée axiale peuvent comprendre une bague, éventuellement métallique1 en appui contre la face arrière de la bague fendue, et un joint torique situé en arrière de cette bague. Selon une autre possibilité, les moyens de poussée axiale comprennent une bague en matière plastique, notamment en polytétrafluoroéthylène ou analogue, dont les bords sont biseautés, cette bague étant directement en appui contre la bague fendue. Le manchon peut être relié, notamment par sertissage, à une queue de raccordement munie d'un embout fileté, destiné à être reçu dans un trou taraudé d'un ensemble à raccorder. Selon une autre possibilité, le manchon est agencé pour être implanté et fixé directement dans un trou lisse d'un appareil à raccorder, cette implantation étant réalisée par collage ou emmanchement mécanique, "serré" ou à la presse, ou par autre procéde de fixation. L'angle d'inclinaison de la surface tronconique de la bague fendue par rapport à l'axe de cette bague est avantageusement de l'ordre de 9 degrés. L'invention consiste, mises à part les dispositions exposées ci-dessus, en certaines autres dispositions dont il sera plus explicitement question ci-après à propos de modes de réalisation particuliers décrits avec référence au dessin ci-annexé, mais qui ne sont nullement limitatifs. La figure 1, de ce dessin, est une coupe axiale d'un raccord rapide selon l'invention, dans lequel est engagée l'extrémité d'un tuyau en matière plastique. La figure 2 est une coupe axiale d'une variante de réalisation du raccord. La figure 3 est un schéma illustrant la fabrication du manchon du raccord de la figure 2. La figure 4 est une coupe axiale d'une autrevariante de réalisation d'un raccord selon l'invention. La figure 5, enfin, illustre, en coupe axiale, l'implantation dans un trou lisse d'un raccord. En se reportant au dessin et plus particulièrement à la figure 1, on-peut voir un raccord rapide 1, du type femelle, pour tuyau 2 en matière plastique, permettant, par simple enfoncement du tuyau 2 dans le raccord 1, d'établir une liaison étanche et pratiquement indémontable entre le raccord et le tuyau. Le raccord 1 comporte un manchon 3 dans lequel sont montés des moyens d'étanchéité E propres à être traversés par le tuyau 2 et des moyens d'accrochage mécanique A du tuyau 2. Selon l'invention, les moyens d'étanchéité E sont situés, suivant le sens d'introduction du tuyau dans le manchon, sens représenté par la flèche F sur la figure 1, en amont des moyens d'accrochage mécanique A de telle sorte que la surface 4 du tuyau contre laquelle portent les moyens d'étanchéité E n'a pas traversé les moyens d'accrochage A. Les moyens d'accrochage A comprennent une bague fendue 5 dont la surface interne est munie de crans 6 destinés à s'imprimer dans la surface du tuyau 2 pour assurer l'accro charge de ce dernier, tandis que la surface externe 7 de cette bague 5 a une forme tronconique. Les génératrices de cette surface 5 convergent dans le sens opposé à la flèche F de telle sorte que l'épaisseur de la bague 5 diminue suivant le sens opposé au sens F. L'angle C d'inclinaison de cette surface tronconique 7 par rapport à l'axe de la bague est avantageusement de l'ordre de 90, notamment de l'ordre de 80 30'. La surface externe tronconique 7 est propre a coopérer avec une surface tronconique conjuguée 8 arrêtée axialement par rapport au manchon 3. Ainsi, un déplacement axial de la bague fendue 5 suivant le sens opposé à F provoque une diminution du diamètre de cette bague 5 et un serrage du tuyau 2. Les crans 6 sont généralement orientés de manière que leur pénétration dans la surface du tuyau 2 s'effectue essentiellement lorsque ce tuyau 2 a tendance à se déplacer, par rapport au raccord 1, dans le sens contraire de la flèche F. Des moyens de poussée axiale P de la bague fendue 5 sont avantageusement prévus en aval de cette bague 5 suivant le sens d'introduction F du tuyau. Ces moyens de poussée P sont agencés pour servir de piston sous l'action du fluide sous pression traversant le raccord, la pression de fluide venant s'établir du côté des moyens P opposé à la bague 5. La surface tronconique 8 est constituée, selon la variante de réalisation de la figure 1, par la surface interne d'une bague 9 immobilisée axialement par rapport au manchon 3 et située en amont de la bague fendue 5 suivant le sens F. La bague extérieure 9, à contour circulaire complètement fermé, est arrêtée par un bourrelet 10 faisant saillie radialement vers l'intérieur du manchon 3 et contre lequel vient buter l'extrémité de la bague 9 tournée du côté opposé à la bague fendue 5. Ce bourrelet 10 peut être obtenu par déformation de la tôle du manchon de telle sorte qu'une gorge périphérique apparaisse sur la surface extérieure du manchon 3 en correspondance avec le bourrelet 10 de la surface intérieure. Le manchon 3 est relié, du côté opposé aux moyens d'étanchéité E, notamment par un sertissage 11, à une queue de raccordement 12 munie d'un embout fileté 13, destiné à être reçu dans un trou taraudé d'un ensemble à raccorder. La queue de raccordement 12 comporte un logement cylindrique 14 destiné à recevoir l'extrémité 15 du tuyau 2, sans qu'une étanchéité soit établie entre les parois du logement 14 et la surface extérieure de l'extrémité 15. On peut donc considérer qu'un passage 16 subsiste pour le fluide sous pression entre la paroi du logement 14 et l'extrémité 15 ce passage 16 permet au fluide sous pression d'exercer un effort sur les moyens de poussée P. Les moyens d'étanchéité E comprennent avantageusement un joint torique 17, en matière élastomère, situé à l'extrémité du manchon 3 éloignée de l'embout 13 ; le joint 17 est retenu, dans le manchon 3, par une collerette 18 rabattue radialement vers l'intérieur. Le joint 17 est calé, suivant la direction axiale, entre le bourrelet 10 et la collerette 18 qui délimite une ouverture 19 à travers laquelle passe le tuyau 2. Les moyens de poussée axiale P, selon la réalisation de la figure 1, comprennent une bague 20, éventuellement métallique, à section transversale sensiblement rectangulaire, en appui contre la face arrière de la bague fendue 5, c'està-dire en appui contre la face de cette bague éloignée du joint 17. Les moyens de poussée P comprennent en outre un joint torique 21 disposé du côté de la bague 20 opposée à celui de la bague fendue 5. Ce joint torique 21 n'est pas destiné à établir une véritable étanchéité mais simplement à créer une perte de charge suffisante pour qu'un effet de piston se produise.Le joint 21 peut donc être monté avec un serrage minimum et il n'est pas gênant que ce joint 21 coopère, radialement vers l'intérieur, avec une surface du tuyau 2 qui a traversé les moyens d'accrochage A puisque l'étanchéité proprement dite est assurez au niveau des moyens d'étanchéité E. L'utilisation d'un raccord selon l'invention, tel que montré sur la figure 1, résulte immédiatement des explications précédentes. Le raccord 1 est vissé, par son embout fileté 13, dans un trou taraudé (non représenté) d'un appareil ou d'un composant à raccorder. Au moment du branchement, le tuyau 2 en matière plastique est introduit à travers l'ouverture 19, le joint 17 et la bague 5 jusqu'à venir contre le fond du logement 14. L'étanchéité est établie par le joint 17 sur la surface 4 du tuyau 2. Dès que la pression du fluide est admise à travers le tuyau 2, cette pression s'établit derrière le joint 21 et la bague 20 qui pousse la bague fendue 5 dans le sens opposé à F. La coopération des surfaces tronconiques 7 et 8 provoque une diminution du diamètre de la bague 5 et un accrochage des crans 6 dans la matière du tuyau 2. Un effort de traction exercé sur le tuyau 2, dans le sens opposé à F entraine une augmentation de l'effort de serrage de la bague 5 sur le tuyau 2. Ce dernier ne peut donc entre pratiquement pas retiré du raccord 3. Il est à noter que la fixation du manchon 3 sur la queue 12, notamment par le sertissage 11, est réalisée de manière étanche. La figure 2 du dessin montre une variante de réalisation du raccord de l'invention, variante dans laquelle les éléments identiques décrits pour la figure 1 sont désignés par les mêmes références numériques ou littérales sans que leur description soit reprise en détail. Selon cette variante de la figure 2, le manchon 3a du raccord est réalisé en tôle et la surface tronconique 8 conjuguée de celle de la bague 5 est constituée par une zone 22 de la surface intérieure du manchon 3a qui a été déformé dans une région 23 pour la réalisation de cette surface 8. La surface extérieure du manchon 3a au niveau de la région 23 présente donc un évidement périphérique en correspondance avec la zone 22, l'épaisseur du manchon 3a étant sensiblement constante. La figure 3 illustre schématiquement la fabrication du manchon 3a de la figure 2. Un tube 24, notamment en laiton, est soumis à un retreint, conduisant à l'élément tubulaire 3a de la figure 2. Ce rétreint est obtenu à l'aide d'une molette 25 de forme pouvant tourner autour d'un axe B-B tout en étant pousséeradialement contre le tube 24 qui est emmanché autour d'un mandrin 26, lequel peut être en matière élastomère pour pouvoir être retiré par élasticité (notamment dans les petits diamètres). Quand la déformation du tube 24 est terminée et que le manchon 3a est obtenu, le mandrin 26 peut être dégagé de l'élément tubulaire 3a par déplacement radial. La figure 4 du dessin montre une autre variante de réalisation dans laquelle la surface tronconique conjuguée 8 est formée par la surface interne d'une surepaisseur 27 du manchon 3b. Par ailleurs, les moyens de poussée axiale P sont formés par une simple bague 28 en matière plastique, notamment en polytétrafluoroéthylène ou analogue, dont les bords 29, 30 radialement intérieur et radialement extérieur, sont biseautés. La section transversale de cette bague 28 a sensiblement la forme d'un trapèze dont la petite base est en appui contre la bague fendue 5 tandis que la grande base de ce trapèze est située du côté de la queue 12. La bague 28 est directement en appui contre la bague fendue 5. Les autres éléments du raccord de la figure 4 identiques aux éléments déjà décrits pour la figure 1 sont désignés par les mêmes références numériques sans que leur description soit reprise. On peut noter que le joint torique 17 est situé entre la collerette 18 et la base 31 de la surépaisseur 27. Le manchon 3b ne comportant pas, vers l'intérieur, de bourrelet 10 ne comporte pas non plus de rainure périphérique correspondante sur sa surface extérieure. La figure 5 montre un raccord comportant un manchon extérieur 3a semblable à celui de la figure 2. Toutefois, selon la solution de la figure 5, le manchon 3a est directement implanté dans un trou lisse 32 d'un appareil ou composant à raccorder. Cette implantation peut être réalisée par collage étanche, ou analogue, de la surface cylindrique extérieure du manchon 3a contre la paroi cylindrique interne du trou 32. Le manchon 3a est simplement relié, du côté opposé au joint d'étanchéité 17, à une couronne 33 qui ne déborde pas axialement par rapport au manchon 3a. La liaison entre cette couronne et le manchon 3a est assurée par le sertissage 11. Le fond transversal 34 du trou 32 peut servir de butée au tuyau 2 lors de son introduction dans le raccord. Les diverses pièces métalliques du raccord conformes à l'invention, c'est-à-dire toutes les pièces du raccord à l'exception des joints 17, 21,dé la bague 28 et éventuellement de la bague 20, peuvent être réalisées en laiton. Les sertissages, tels que 11, assurent la jonction et l'étanchéité ; pour améliorer cette dernière, on peut éventuellement déposer un produit d'étanchéité entre le sertissage 11 et la queue 12. Un tel raccord rapide convient particulièrement bien pour la distribution d'air comprimé et pour une pression de service d'environ 9 bars. Etant donnée l'indétnontabîlité du raccord (ce qui est demandé pour la sécurité des branchements en utilisation courante des systèmes pneumatiques sur véhicules urbains), il est quand même souhaitable de pouvoir dévisser l'embout fileté 13 en atelier. Pour éviter le vrillage du tuyau 2 lors d'un tel démontage (qui nécessite de faire tourner l'embout 13 autour de son axe) on prévoit, dans la bague fendue 5, des crans 6 et des stries parallèles entre eux, de préférence de révolution autour de l'axe de la bague 5, pour permettre au tuyau de tourner dans le raccord. REVENDICATIONS 1. Raccord rapide pour tuyau, notamment en matière plastique, permettant, par simple enfoncement du tuyau dans le raccord, d'établir une liaison étanche et pratiquement indémontable entre le raccord et le tuyau, ledit raccord comportant un manchon dans lequel sont montés des moyens d'étanchéité propres à être traversés par le tuyau, et des moyens d'accrochage mécanique du tuyau, caractérisé par le fait que les moyens d'étanchéité (E) sont situés, suivant le sens d'introduction (F) du tuyau (2) dans le manchon (3, 3a, 3b) en amont des moyens d'accrochage mécaniques (A) de telle sorte que la surface (4) du tuyau (2) contre laquelle porteront les moyens d'étanchéité (E) n'a pas traversé les moyens d'accrochage mécanique (A). 2. Raccord femelle selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les moyens d'accrochage (A) comprennent une bague fendue (5) dont la surface interne est munie de crans (6) destinés à s'imprimer dans la surface du tuyau (2) pour assurer l'accrochage de ce dernier, tandis que la surface externe (7) de cette bague (5) a une forme tronconique telle que l'épaisseur de la bague (5) diminue suivant un sens opposé à celui (F) de l'introduction du tuyau (2) dans le raccord, cette surface externe tronconique (7) de la bague (5) étant propre à coopérer avec une surface tronconique conjuguée (8) arrêtée axialement par rapport au manchon (3, 3a, 3b), de telle sorte qu'un déplacement axial de la bague fendue (5) dans le sens opposé à celui d'introduction (F) du tuyau (2) provoque une diminution du diamètre de cette bague (5) et un serrage du tuyau (2). 3. Raccord selon la revendication 2, caractérisé par le fait qu'il comprend des moyens de poussée axiale (P) de la bague fendue (5), situés en aval de cette bague (5) suivant le sens d'introduction (F) du tuyau (2), ces moyens de poussée (P) étant agencés pour servir de piston sous l'action du fluide sous pression traversant le raccord. 4. Raccord selon la revendication 2 ou 3, caractérisé par le fait que la surface tronconique (8) arrêtée axialement par rapport au manchon (3) est constituée par la surface interne d'une bague (9) immobilisée axialement par rapport au manchon (3) et située en amont de la bague fendue (5), suivant le sens d'introduction (F) du tuyau (2), l'immobilisation de la bague extérieure (9) par rapport au manchon (3) étant notamment obtenue par un bourrelet (10) faisant saillie radialement vers l'intérieur dans le manchon (3). 5. Raccord selon la revendication 2 ou 3 dans lequel le manchon (3a) est réalisé en tôle, caractérisé par le fait que la surface tronconique (8) est constituée par une zone (22) de la surface intérieure du manchon (3a) qui a été déformé pour la réalisation de cette surface tronconique. 6. Raccord selon la revendication 2 ou 3, caractérisé par le fait que la surface tronconique (8) arrêtée axialement par rapport au manchon (3b) est constituée par la surface interne d'une surépaisseur (27) du manchon (3b). 7. Raccord selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les moyens d'étanchéité (E) comprennent un joint torique (17) situé à l'extrémité du manchon (3, 3a, 3b) -et retenu dans ce dernier par une collerette (18). 8. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que les moyens de poussée axiale (P) comprennent une bague (20), éventuellement métallique, en appui contre la face arrière de la bague fendue (5), et un joint torique (21) situé en arrière de cette bague. 9. Raccord selon la revendication 3, caractérisé par le fait que les moyens de poussée axiale (P) comprennent une bague (28) en matière plastique, notamment en polytétrafluoroéthylène ou analogue, dont les bords sont biseautés, cette bague étant directement en appui contre la bague fendue (5). 10. Raccord selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le manchon (3, 3a, 3b) est relié, notamment par sertissage 11. Raccord selon l'une quelconque des revendications 1 a' 9, caractérisé par le fait que le manchon (3a) est propre à être implanté et fixé dans un trou lisse (32) d'un appareil à raccorder, cette implantation pouvant être réalisée par emmanchement mécanique, collage ou autre procédé de fixation. 12. Raccord selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'angle d'inclinaison (C) de la surface tronconique (7) de la bague fendue (5), par rapport à l'axe de cette bague, est de l'ordre de 9 degrés