Brevet FR2578306A1 — publié le 19860905

L'invention a trait à un raccord rapide pour circuits de fluide sous pression dont la pression peut atteindre cent cinquante bars. De nombreuses machines comportent des circuits de fluide sous pression. Ainsi, les véhicules et notamment les automobiles et les camions sont pourvus de circuits de fluide dont la pression est variable en fonction de leur utilisation. Initialement les circuits étaient composés de tube en acier cuivré présentant des raccords à bague. Du fait qu'il était nécessaire de prévoir -une multitude de pièces cintrées préformées cette multitude entraînait non seulement une hausse du prix de revient mais également une perte de temps pour la mise en place de ces pièces Ces circuits ont été rapidement abandonnés, notamment du fait qu'il était nécessaire de gagner du temps de montage tout en augmentant la fiabilité des circuits et plus particulièrement des raccords en éliminant les in convénients de couples et de torsion.On a remplacé c#es raccords à bague par des raccords rapides dans lesquels sont engagées les extrémités de tuyau souple, en particulier en p-oly#aide, dont la fixation est assurée par encliquetage. Cependant, la pression dans les différents circuits est très variable. Ainsi, la pression est de trois bars dans le circuit de refroidisse- ment d'eau et dans le circuit de fuel ou gazoil, de dix bars dans le circuit de refroidissement de l'huile, de dix à vingt bars dans les circuits de freinage et d'air comprimé dans le cadre des poids lourds, de trente bars dans le circuit d'air conditionné et d'environ cent bars dans le circuit de la direction assistée. Il est donc nécessaire d'avoir à sa disposition une grande gamme de raccords rapides adaptés aux différents circuits. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et se propose de fournir un raccord rapide pouvant être utilisé pour les circuits de fluide sous pression dont sont pourvus les automobiles et les camions. A cet effet, l'invention concerne un raccord rapide pour circuits de fluide sous pression dont la pression peut atteindre cent cinquante bars composé d'un corps présentant un alésage dans lequel est engagée l'extrémité du tuyau du circuit, caractérisé en ce qu'il comporte, disposés entre le fond de l'alésage et une bague supérieure de retenue, des moyens dilatateurs s'imbriquant dans des moyens d'étanchéité et coopérant avec des moyens d'ancrage s'incrustant dans l'extrémité du tuyau engagée dans le raccord rapide et enfilée sur une douille de renfort concentrique audit alésage. Les avantages obtenus par la présente invention consistent essentiellement en ce que ce raccord rapide, monté sur des circuits de fluide sous pression dont la pression peut atteindre cent cinquante bars, peut tertre utilisé pour des tuyaux en polyamide, type mono-tube ou bi-tube, en aluminium, en cuivre et en acier, sans que les extrémités de ces tuyaux ou tubes soient préparées par pré-rainurage ou pré-usinage. De plus, le serrage et l'étanchéité sont accrus au-fur-et-à-mesure de l'augmentation de la pression tout en garantissant une bonne étanchéité à basse pression, en raison de la forme particulière du joint. Finalement, on obtient une grande sécurité du fait que les différents éléments composant le raccord rapide selon l'invention sont des pièces moulées, injectées ou découpées dont la tolérance est obtenue lors de la réalisation des pièces et elle n'est pas tributaire des aléas de l'usinage. L'invention sera bien comprise en se référant à la description suivante faite à titre d'exemple non limitatif et au dessin ci-annexé dans lequel - la figure 1 est une vue en élévation partiellement en coupe du raccord rapide conforme à l'invention et monté sur un tube d-'un circuit d'un fluide sous pression. - la figure 2 est une vue éclatée en élévation et partiellement en coupe des deux éléments du raccord : le raccord proprement dit et le tube du circuit - la figure 3 est une vue en élévation et partiellement en coupe du corps du raccord - la figure 4 est une vue agrandie d'une section du joint d'étanchéité - la figure 5 est une vue agrandie d'une section de la bague dilatatrice - la figure 6 est une vue en coupe selon ligne de coupe VI-VI de la figu re 7 de la pince d'ancrage - la figure 7 est une vue en plan de la pince d'ancrage - la figure 8 est une vue en élévation et partiellement en coupe de la bague supérieure de retenue. On se réfère aux figures 1 et 2. Le raccord rapide 1 comporte un#corps 2 présentant un alésage 3 dans lequel sont disposés des moyens d'ancrage 4 et des moyens dilatateurs 5 coopérant avec des moyens d'étanchéité 63 le tout étant maintenu par une bague supérieure de retenue 7. Dans cet alésage 3 est engagée l'extrémité 8 d'un tuyau 9 d'un circuit d'un fluide sous pression. Ce tuyau 9 peut etre en polyamide, en aluminium, en cuivre, voire même en acier. On se réfère à la figure 3. Le corps 2 comporte à l'une de ses extrémités 10 un embout fileté 11. Pour visser ce dernier dans un trou taraudé d'un raccard femelle non représenté, ledit corps 2 est pourvu d'un six pans 12. Dans l'alésage 3 on réalise un premier décrochement 13 situé à proximité de l'extrémité 14 dans lequel on introduit l'extrémité 8 du tuyau 9 et dont l'épaulement 15 sert d'arret à la bague supérieure de retenue 7. A ce premier décrochement 13 suit un second décrochement 16 servant de logement aux moyens dSétanchéité 6, aux moyens dilatateurs 5 et aux moyens d'ancrage 4, ces derniers prenant appui contre l'épaulement 17. Le fond 18 de ce second décrochement 16 comporte des moyens de centrage formés par un évidement tronconique 19 suivi d'un alésage borgne 20. Cet évidement tronconique 19 a pour but de diriger l'extrémité 8 du tuyau 9 dans l'alésage borgne 20 et, de ce fait, centrer ladite extrémité 8 du tuyau 9 dans le corps 2. Concentriquement à ltalésage 3, le corps 2 comporte une douille de renfort 21 dont l'extrémité avant 22 est légèrement en retrait par rapport à l'extrémité 14 dudit corps 2. Selon un premier mode de réalisation, cette douille de renfort 21 et le corps 2 sont monoblocs. Selon un second mode de réalisation, cette douille de renfort 21 est rendue solidaire du corps 2 par sertissage. L'extrémité 8 du tuyau 9 est enfilée sur la douille de renfort 21 et la paroi interne 23 épouse le pourtour extérieur 24 de la douille de renfort 21 alors que la paroi extérieure 25 épouse la paroi interne 26 de l'alésage borgne 20 (voir également figure 2). L'extrémité 8 du tuyau 9 est maintenue en place par les moyens d'ancrage 4. On se réfère aux figures 6 et 7. Ces moyens d'ancrage~4 sont consti- tués par une rondelle de retenue 27 formée d'un anneau extérieur 28 épau- sant le second décrochement 16, le chant 29 de cet anneau extérieur 28 prenant appui contre l'épaulement 17. Cet anneau extérieur 28 comporte une pluralité de lamelles 30, 31, 32 disposées en éventail par rapport au centre 33 de la rondelle de retenue 27. Ces lamelles 30, 31, 32 forment un certain angle avec l'anneau extérieur 28 et sont dirigées vers l'épaulement 17. Le diamètre intérieur 34 de la rondelle de retenue27 est légèrement inférieur au diamètre 35 de l'extrémité 8 du tuyau 9. Chaque lamelle 31 est indépendante des lamelles voisines 30, 32 et de ce fait, est élastique par rapport à son chant de raccordement 36 avec l'anneau extérieur 28. En raison de l'inclinaison et de l'élasticité, les différentes lamellee 30, 31, 32 s'effacent lors de l'introduction de l'extrémité 8 du tuyau 9 mais s'incrustent dans ladite extrémité 8 lorsque s'exerce sur cette dernière un effet de déboitement provoqué par la pression. Cet ancrage est d'autant plus efficace que L'extrémité 8 du tuyau 9 ne peut s'incurver vers le centre du fait de la présence de la douille de renfort 21. Avantageusement, cette rondelle de retenue 27 est en acier inoxydable de dureté supérieure à celle du tuyau 9 même si ce dernier est en acier pour être certain que les lamelles 30, 31, 32 s'incrustent dans la chair du tuyau 9. Du fait que la rondelle de retenue 27 est située au fond de l'alésage 3, les lamelles 30, 31, 32 ne peuvent, lors de l'introduction du tube 9, rayer celui-ci dans sa zone d'étanchéité. Contre la rondelle de retenue 27 prennent appui les moyens dilatateurs 5. On se réfère à la figure 5. Les moyens dilatateurs 5 sont une bague# dilatatrice 37. Celle-ci comporte du côté de la rondelle de retenue 27 un arrêt formé d'une surface tronconique 38 dont la petite base est située du côté de la rondelle de retenue 27 contre lequel prennent appui les lamelles 30, 31, 32 de la rondelle de retenue 27 pour éviter que lesdites lamelles 30, 31, 32 lors de l'effet de déboitement se retournent entièrement ce qui anTihilerait leur effet d'ancrage. Cette surface tronconique 38 aboute à une gorge de centrage 39 dans laquelle vient se loger le chant avant 40 de la rondelle de retenue 27. Du côté des moyens d'étanchéité 6, la bague dilatatrice 37 comporte un chant en forme de coin 43.A cet effet, l'alésage cylindrique 41 aboute à un alésage tronconique 42 s'évasant en direction du chant en forme de coin 43 dirigé vers les moyens d'étanchéité 6. Ce chant en forme de coin 43 est relié par un arrondi 44 à une surface externe tronconique 45 reliant ledit chant 43 au pourtour extérieur 46 de la bague dilatatrice 37. En raison de la forme particulière du chant en forme de coin 43 tel que visible dans la figure 5 ce chant 43 à la forme d'un coin, et provoque la dilatation axiale des moyens d'étanchéité 6. On se réfère à la figure 4. Les moyens d'étanchéité 6 sont un joint 47 présentant sur sa face 48 dirigée vers la bague dilatatrice 37 deux lèvres circulaires 49, 50, l'une intérieure 49, épousant la paroi extérieure 25 de l'extrémité 8 du tuyau 9 alors que l'autre, extérieure 50, prend appui contre le second décrochement 16 de l'alésage 3 du corps 2 Ces deux lèvres circulaires 49, 50 forment un certain angle 51 entreelles et dans cet angle 51 vient se placer le chant 43 de la bague dilatatrice 37 provoquant l'écartement des dites lèvres circulaires 49, 50 Pour rendre la lèvre extérieure SO plus souple on réalise dans sa face externe 52 une gorge semi-ronde 53 ce qui permet d'obtenir deux anneaux de contact 54, 55.Lorsque la bague dilatatrice 37 agit sur le joint 47 on obtient une écrasement de la gorge semi-ronde 53 et la zone de contact entre la lèvre extérieure 50 du joint 47 et le second décrochement 16 ne se limite plus aux anneaux de contact 54, 55 mais peut s'étendre depuis l'un 54 à l'autre anneaux de contact 55. Ainsi, plus l'effet de déboitement est important plus on obtient un serrage et une étanchéité accrus au fur et à mesure de l'augmentation de la pression tout en garantissant une bonne étanchéité à basse pression en raison de la forme particulière de la lèvre circulaire externe 50 du joint 47. Ces lèvres circulaires 49, 50 aboutent à un bourrelet torrique 56 jouant le rôle de cache-poussière. En raison de sa forme torrique, on obtient un troisième anneau de contact 57. Le bourrelet torrique 56 est situé en amont des lèvres 49, 50. Du côté 58 dirigé vers la bague supérieure de retenue 7, le joint 47 comporte un alésage tronconique 59 pour faciliter l'introduction de l'extrémité 8 du tuyau 9. Contre la face 60 du joint 47 prend appui la face 61 de la bague supérieure de retenue 7. Selon un premier mode de réalisation, la bague supérieure de retenue 7 comporte un décrochement 62 dont l'épaulement 63 sert d'arrêt à un sertissage 64 maintenant les différents éléments 4, 5, 6 et 7. Selon un autre mode de réalisation, la bague supérieure de retenue 7 comporte un filetage permettant de visser ladite bague 7 dans un taraudage réalisé dans le premier décrochement 13 de l'alésage 3 du corps 2. Le raccord rapide 1 conforme à l'invention peut être exécuté sous forme de raccord droit mais aussi de pièces matricées tel que coude, té et autres. Il peut permettre de raccrder une tuyauterie à un organe mais également deux tuyauteries entre-elles lorsqu'il est réalisé en jonction double. Dans tous les cas, il joue le rôle d'anti-vrillage lors du montage d'éléments flexibles. Bien que l'invention ait été décrite à propos d'une forme de réalisation particulière, il est bien entendu qu'elle n'y est nullement limitée et qu'on peut y apporter diverses modifications de formes, de matériaux et de combinaisons de ces divers éléments sans pour cela s'éloigner du cadre et de l'esprit de l'invention. Revendications 1. Raccord rapide pour circuits de fluide sous pression dont la pression peut atteindre 150 bars composé d'un corps présentant un alé sage dans lequel est engagée l'extrémité du tuyau du circuit caractérisé en ce qu'il comporte, disposés entre le fond 18 de l'alésage 3 et une bague supérieure de retenue 7, des moyens dilatateurs 5 s'imbriquant dans des moyens d'étanchéité 6 et coopérant avec des moyens d'ancrage 4 s incrustant dans l'extrémité 8 du tuyau 9 engagée dans le raccord ra pide 1 et enfilée sur une douille de renfort 21 concentrique audit alé sage 3. 2. Raccord rapide selon la revendication 1 caractérisée en ce que les moyens d'ancrage l; sont une rondelle de retenue 27 formés d'un anneau extérieur 28 et d'une pluralité de lamelles élastiques 30, 31, 32 soli daires de l'anneau extérieur 28 et formant un certain angle avec ce dernier, ces lamelles élastiques 30, 31, 32 étant dirigées vers le fond 18 de l'alésage 3. 3. Raccord rapide selon la revendication 2 caractérisé en ce que la rondelle de retenue 27 comporte une dureté supérieure à celle du tuyau 9. 4. Raccord rapide selon la revendication 3 caractérisé en ce que la rondelle de retenue 27 est en acier inoxydable. 5. Raccord rapide selon la revendication 1 caractérisé en ce que la rondelle de retenue 27 est disposée après les moyens d'étanchéité 6 vu dans le sens de la pénétration de l'extrémité 8 du tuyau 9 dans le rac cord rapide 1. 6. Raccord rapide selon la revendication 1 caractérisé en ce que les moyens dilatateurs 5 sont une bague dilatatrice 37 comportant du coté de la rondelle de retenue 27 un arrêt annihilant le retournement des lamel les 30, 31, 32 de la rondelle de retenue 27 lorsque s'exerce sur lrextré- mité 8 du tuyau 9 un effet de déboitement provoqué par la pression du fluide. 7. Raccord rapide selon la revendication 6 caractérisé en ce que l'arrêt est une surface tronconique 38 dont la petite base est dirigée vers la rondelle de retenue 27. 8. Raccord rapide selon la revendication 6 caractérisé en ce que la bague dilatatrice 37 comporte du côté de la rondelle de retenue 27 une gorge de centrage 39 aboutant à la surface tronconique 38 et dans laquel le vient se loger le chant avant 40 de la rondelle de retenue 27. 9. Raccord rapide selon la revendication 6 caractérisé en ce que la bague dilatatrice 37 comporte du coté des moyens d'étanchéité 6 un chant en forme de coin 43. 10. Raccord rapide selon la revendication 9 caractérisé en ce que la bague dilatatrice 37 comporte, du coté des moyens d'étanchéité 6, un alésage tronconique 42 aboutant à un alésage cylindrique 41 et s'évasant en direction du chant 43 et une surface externe tronconique 45 aboutant, d'une part, à un arrondi 44 reliant cette dernière à l'alésage troneonique 42, et d'autre part au pourtour extérieur 46. 11. Raccord rapide selon la revendication 1 caractérisé en ce que les moyens d'étanchéité 6 sont un joint 47 présentant sur sa face dirigée vers la bague dilatatrice 37 deux lèvres circulaires 49, 50, l'une intérieure 49 coopérant avec l'extrémité 8 du tuyau 9 et l'autre extérieure 50 coopérant avec alésage 3. 12. Raccord rapide selon la revendication 11 caractérisé en ce que le joint 47 comporte deux lèvres circulaires 49, SO formant entre-elles un certain angle 51 dans lequel vient se placer le chant en forme de coin 43 de la bague dilatatrice 37. 13. Raccord rapide selon la revendication 11 caractérisé en ce que le joint 47 comporte un bourrelet torrique 56 situé en amont des lèvres circulaires 49, 50 et jouant le rôle de cache-poussière. 14. Raccord rapide selon la revendication 11 caractérisé en ce que la lèvre circulaire externe 50 comporte dans sa face externe 52 une gorge semi-ronde 53 s'écrasant sous l'effet de la pression#exercée par la bague dilatatrice 37. 15. Raccord rapide selon la revendication Il caractérisé en ce que le joint 47 comporte trois anneaux de contact 54, 55, 57 coopérant avec l'alésage 3, deux des anneaux de contact 54, 55 étant situés de part et d'autre de la gorge semi-ronde 53 et le troisième étant formé par le bourrelet torrique 56. 16. Raccord rapide selon la revendication 1 caractérisé en ce que la bague supérieure de retenue 7 comporte une décrochement 62 dont l'épaule- ment 63 sert d'arrêt à un sertissage 64 du corps 2. 17. Raccord rapide selon la revendication 1 caractérisé en ce que la bague supérieure de retenue 7 comporte un filetage coopérant avec un taraudage réalisé dans l'alésage 3. 18. Raccord rapide selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'alésage 3 comporte un premier décrochement 13 dont l'épaulement 15 sert d'arrêt à la bague supérieure de retenue 7 suivi d'un second décrochement 16 dont l'épaulement 17 sert d'arrêt aux moyens d'ancrage 4. 19. Raccord rapide selon la revendication 18 caractérisé en ce que le fond 18 du second décrochement 16 comporte des moyens de centrage de l'extrémité 8 du tuyau 9 dans l'alésage 3. 20.Raccord rapide selon la revendication 19 caractérisé en ce que les moyens de centrage-sont un évidement tronconique 19 aboutant, d'une part, au fond 18 du second décrochement 16 et, d'autre part, à un alésage borgne 20. 21. Raccord rapide selon la revendication 1 caractérisé en ce que la douille de renfort 21, dont l'extrémité avant 22 est légèrement en retrait et le corps 2 sont monoblocs. 22. Raccord rapide selon la revendication 1 caractérisé en ce que la douille de renfort 21 est rendue solidaire du corps 2 par sertissage