Brevet FR2591309A1 — publié le 19870612

Raccord hydraulique à branchement manuel rapide pour canalisations de fluide. La présente invention concerne des raccords pour le branchement de canalisations de fluide sur des réservoirs de machines ou d'autres canalisations. Elle vise plus particulièrement des raccords à branchement manuel rapide, résistant cependant à des pressions hydrauliques relativement élevées. La plupart des raccords connus jusqu'ici nécessitent un montage manuel au moment du raccordement ainsi que des instruments pour assurer le blocage de l'assemblage nécessaire à l'étanchéité. La présente invention a pour but la réalisation de raccords hydrauliques préassemblés ne nécessitant aucune opération pour le branchement de la canalisation,autre qu'une insertion manuelle, et susceptibles de résister aux conditions normales de fonctionnement notamment en ce qui concerne les pressions et les forces d'arrachement. L'invention a pour objet un raccord hydraulique à branchement manuel rapide pour canalisation de fluide rigide ou semi-rigide,cylindrique,à paroi extérieure lisse, comprenant un corps tubulaire raccordable à un passage de fluide, caractérisé en ce que le corps tubulaire présente intérieurement, en fond d'alésage axial, une butée annulaire pour l'extré- mité sectionnée de la canalisation à raccorder, un joint élastique annulaire d'étanchéité, de diamètre intérieur légèrement inférieur au diamètre extérieur de la canalisation et de diamètre extérieur légèrement supérieur au diamètre intérieur de son logement, maintenu avec un faible jeu axial par une rondelle ressort d'ancrage unidirectionnel, maintenue axialement dans le corps, qui autorise l'introduction de l'extrémité sectionnée de la canalisation dans le corps à travers le joint jusqu'à la butée, avec une friction manuellement surmontable, et interdit son retrait. Dans un mode de réalisation, l'alésage du corps tubulaire présente un premier épaulement formant butée pour l'extrémité de la canalisation, précédé d'une partie cylindrique de guidage axial limitée par un deuxième épaulement annulaire définissant une deuxième partie cylindrique de plus grand diamètre logeant le joint annulaire d'étanc#héité, et limitée par un troisième épaulement annulaire de plus grand diamètre servant d'appui à la rondelle d'ancrage. Le joint annulaire d'étanchéité est avantageusement en forme de doigt de gant retourné, à section droite en U couché parallèlement à l'axe,et ouvert en direction de la butée d'extrémité de la canalisation. Cette rondelle d'ancrage peut être constituée par une rondelle conique intérieurement crantée pour former des dents dont l'extrémité est repliée suivant un cône plus aigu que la joue de la rondelle. Plus précisément, on obtient des résultats très satisfaisants lorsque l'angle du cône de la joue de la rondelle est d'environ 150 à 1700, tandis que l'angle du cône des dents est d'environ 30 à 600, ainsi que lorsque les crans définissant les dents-de la rondelle d'ancrage se prolongent marginalement dans la joue de la rondelle. On peut également obtenir un ancrage de la rondelle dans le corps,sans autres moyens rez utilisant une rondelle d'ancrage présentant également un crantage à sa périphérie définissant des dents, inclinées en sens inverse des dents intérieures, qui assurent l'ancrage de la rondelle dans le corps. Lorsqu'on utilise un moyen accessoire de blocage de la rondelle, il est avantageux que le troisième épaulement annulaire présente à la joue de la rondelle d'ancrage une surface d'appui de même conicité et de minde largeur. Afin de faciliter les manoeuvres, et pour assurer un bon guidage de la canalisation dans le corps tubulaire, celui-ci peut être solidaire d'un organe cylindrique axial de guidage d'introduction de l'extrémité de la canalisation vers la rondelle d'ancrage et le joint d'étanchéité. Un tel organe de guidage peut également contribuer au maintien de la rondelle d'ancrage dans le corps. On peut, suivant l'invention, réaliser un raccord hydraulique double, pour l'aboutement de deux canalisations, caractérisé en ce qu'il comprend un corps tubulaire unique présentant une cloison annulaire centrale dont chacune des faces sert respectivement de butée à l'une des canalisations à abouter, avec des paires de joints d'étanchéité et de rondelles d'ancrage disposées symétriquement de part et d'autre de la butée centrale pour chacune des canalisations, respectivement. Dans tous les modes de réalisation de leinven- tion, il est possible de laisser au joint d'étanchéité et à la rondelle d'ancrage un jeu suffisant pour permettre à la canalisation ancrée en place de tourner à l'intérieur du corps en l'absence d'une pression hydraulique. Lorsque cette pression hydraulique s'établit, les fuites à l'extrémité de la canalisation refoulent le joint d'étanchéité et l'écrasent entre le corps, la canalisation et la rondelle d'ancrage. Plus la pression hydraulique est forte, plus le joint est appliqué avec force,et plus l'étanchéité est grande,dans les limites de résistance mécanique du joint. Par ailleurs,plus la rondelle d'ancrage est sollicitée par la pression hydraulique vers la sortie du corps et plus les dents de la rondelle. s'enfoncent dans la canalisation pour la retenir. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre et à l'examen des dessins annexés qui représentent, à titre d'exemples non limitatifs plusieurs modes de réalisation de l'invention. La figure 1 est une vue schématique,en demicoupe diamétrale, d'un raccord suivant l'invention, la figure 2 est une vue, analogue à celle de la figure 1 1des différents éléments constitutifs du même raccord, la figure 2a est une vue schématique partielle en plan de là rondelle d'ancrage du raccord des figures 1 et 2, les -figures 2b et 2c sont des vues partielles d'une variante à encliquetage, la figure 3 est une vue schématique en demi-coupe axiale d'un second mode de réalisation, la figure 4 est une vue schématique en demicoupe axiale d'un troisième mode de réalisation, la figure 5 est une vue, également en demicoupe axiale, d'un raccord double suivant l'invention, la figure Sa est une vue partielle en plan d'une rondelle d'ancrage du raccord de la figure 5. Sur ces différentes figures, les mêmes références numériques, éventuellement affectées d'un indice alphabétique, désignent les mêmes éléments correspondants. Le raccord représenté sur les figures 1 et 2 est essentiellement constitué d'un corps 1 présentant à une extrémité un filetage 15 pour sa fixation dans un trou taraudé communiquant avec un organe à raccorder, par exemple un réservoir, un embout de machine ou un autre raccord. L'extrémité opposée du raccord 1 présente également un filetage 16 sur lequel se visse un chapeau 13 en forme d'entonnoir renversé, terminé par une partie cylindrique 17 qui sert de guidage pour l'introduction de l'extrémité d'une canalisation 3 à l'intérieur du raccord assemblé. L'extrémité du raccord,en bout du filetage 15 est rétréci par un épaulement annulaire 2 qui sert de butée à l'extrémité sectionnée à peu près droite de la canalisation 3, entÊait-ent#e fiO et 900 environ. La butée 2 est précédée d'une partie cylindrique 7 qui sert également de guidage à l'extrémité de la canalisation 3. Un chanfrein raccorde l'extrémité de cette partie cylindrique 7 à un deuxième épaulement 8 prolongé par une partie cylindrique 5,de plus grand diamètre1 qui constitue un logement pour un joint d'étanchéité 4 en forme de doigt de gant retourné, parallèle à l'axe du raccord et dont les lèvres 18 s'ouvrent en direction de l'extrémité de la canalisation 3. Le joint 4 est maintenu en place par une rondelle d'ancrage en acier 6 découpée intérieurement de crans réguliers déterminant des dents 10, dont l'extrémité ll dirigée vers le fond du raccord est recourbée en forme de cône d'environ 500. Les crans définissant les dents 10 se prolongent marginalement dans la joue 12 de la rondelle. La joue de la rondelle est elle-même emboutie en forme de cône d'environ 1600 en direction de l'intérieur du raccord. La rondelle 6 prend appui sur un troisième épaulement 9 du raccord contre lequel elle est maintenue avec une certaine liberté par un circlips 14 inséré dans une gorge 19 contiguë à l'épaulement 9. Lorsque les différents éléments du raccord représenté sur les figures 1 et 2 sont assemblés, le circlips 14 maintient la rondelle 6 ainsi que le joint 4 avec un faible jeu axial. Le joint 4 est inséré avec un léger frottement contre la paroi 5 de son logement. Le diamètre intérieur de la rondelle 6 et du joint 4 est légèrement inférieur au diamètre extérieur de la canalisation 3. Lorsqu'on introduit à la main et à force la canalisation 3 dans le raccord jusqu a ce que son extrémité vienne porter contre la butée 2, les dents 10 de la rondelle 6 s'écartent élastiquement, de même que le joint 4. Lorsqu'une pression hydraulique s'établit dans le raccord, celle-ci est transmise de l'intérieur de la canalisation entre son extrémité et la butée 2, puis entre la paroi extérieure de la canalisation et le guide cylindrique 7-, et parvient dans l'espace annulaire 20 entre les lèvres 18 du joint 4. Cette pression tend à écarter les lèvres 18 et à les appliquer respectivement contre la paroi de la canalisation 3 et la paroi 5 du corps 1. En même temps, la pression tend à refouler le joint 4 contre la rondelle d'ancrage 6 en provoquant, de ce fait, une légère déformation de sa conicité qui a pour effet d'ancrer fortement les dents 10 dans la paroi extérieure de la canalisation 3,s'opposant ainsi à tout retrait de celle-ci hors du raccord Le circlips 14 maintient l'ensemble rondelle-joint contre tout rejet hors du corps 1. En l'absence de pression hydraulique, la canalisation 3 peut tourner avec un léger frottement dans le raccord du fait des jeux existant entre le corps, le joint, la rondelle et le circlips Ceci facilite grandement la mise en place de la canalisation. Dans la variante représentée sur les figures 2b et 2c, le filetage 16 du corps I est remplacé par une gorge 21 du corps la qui reçoit avec encliquetage une nervure annulaire 22 du chapeau 13a Dans la variante représentée sur la figure 3, on retrouve les mêmes éléments que dans le mode de réalisation des figures 1 et 2, mais le chapeau 13 est remplacé dans sa fonction de guidage de la rondelle 6 par une rondelle 13b1insérée entre le circlips 14a et la rondelle 6. La rondelle 13b présente un alésage 23 cylindrique, de diamètre légèrement supérieur à celui de la canalisation1 qui sert de guidage pour son introduction dans le raccord. La face 24 de la rondelle 13b qui vient en appui contre la rondelle d'ancrage 6 présente une conicité analogue à celle de la joue de la rondelle 6. Dans ce mode de réalisation, le filetage 15 du mode de réalisation des figures 1 et 2 est remplacé par un taraudage 25 permettant la fixation du corps lb sur un embout mâle. Le mode de réalisation de la figure 4 comprend également un corps lc terminé par une butée 2, précédée d'une partie cylindrique de guidage 7, un joint d'étanchéité à section en U 4, une rondelle d'ancrage 6. Mais dans cette variante, la rondelle 6 est maintenue en place par un chapeau 13c qui vient visser dans un alésage de l'extrémité du corps lc pour venir plaquer la rondelle 6 contre un épaulement 9. Le chapeau 13c présente une face d'appui sur la rondelle 6 de même conicité que la joue de cette rondelle. Cette face d'appui se poursuit par une partie cylindrique 26,servant de guidage à la canalisation 3, et s'épanouit en une corolle 27 qui facilite encore l'introduction de la canalisation 3. Un tel raccord est livré assemblé, chapeau bloqué, et l'utilisateur n'a aucun montage à effectuer avant le branchement. Si l'on désire démonter l'ensemble, il suffit de dévisser le chapeau 13c pour libérer la canalisation 3 du corps 1. On peut récupérer la rondelle d'ancrage 6 en la faisant glisser en sens opposé de l'extrémité de la canalisation -3 jusqu a ce qu'elle sorte de celle-ci. Evidemment, il est généralement préférable de sectionner le bout de la canalisation pour ne pas faire parcourir à la rondelle toute la longueur de celle-ci. La figure 5 représente un raccord hydraulique suivant l'invention pour le raccordement de deux canalisations 3a, 3b de diamètresdifférents (ou égaux). Le corps ld du raccord présente une cloison annulaire médiane 2a dont chacune des faces sert de butée respectivement aux extrémités des canalisations 3a et 3b. Cette cloison 2a est précédée de deux parties cylindriques 7a, 7b qui servent respectivement de guidage aux canalisations 5a et 5;b et se raccordent par un arrondi à deux parties cylindriques dans lesquelles sont logés des joints toriques 4a maintenus chacun par une rondelle d'ancrage 6a crantée à l'intérieur et à l'extérieur pour former des dents 10a, lOb rabattues en sens inverse pour former des cônes de part et d'autre de la joue centrale conique 12a de la rondelle. Ces dents lOa, lOb viennent s'ancrer respectivement dans les parois des canalisations 3a, 3b et la paroi interne du corps ld. Les raccords suivant l'invention peuvent être réalisés en métal ou en matière plastique rigide et être utilisés avec des canalisations rigides, notamment en cuivre ou laiton, ou semi-rigides, notamment en chlorure de polyvinyleoupolyéthrlène. Avec des rondelles en acier sur du tube en polyéthylène réticulé de 16 mm, les dents empêchent l'arrachement de la canalisation à des valeurs supérieures à 600 N ou à une pression instantanée supérieure à 50 bars. Le joint d'étanchéité peut être réalisé en polychloroprène, ce qui permet une résistance à des températures au moins égales à 1200C. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés, elle est susceptible de nombreues variantes accessibles à l'homme de l'art, suivant les applications envisagées et sans s'écarter pour cela du cadre de l'invention. C'est ainsi que, par "extrémité sectionnée droite" de la canalisation introduite dans le raccord, il faut entendre ici une section transversale éventuellement non nette et pouvant être inclinée jusqu'à un biseau d'environ 300. Ceci constitue un avantage important par rapport aux raccords jusqu'ici connus qui nécessitent une coupe nette à 900 impérativement et de plus éventuellement chanfreinée. REVENDICATIONS 1. Raccord hydraulique à branchement manuel rapide pour canalisation de fluide rigide ou semi-rigide cylindrique à paroi extérieure lisse, comprenant un corps tubulaire raccordable à un passage de fluide, caractérisé en ce que le corps tubulaire (1) présente intérieurement, en fond d'alésage axial, une butée annulaire pour l'extrémité sectionnée de la canalisation (3) à raccorder, un joint élastique annulaire d'étanchéité (4), de diamètre intérieur légèrement inférieur au diamètre extérieur de la canalisation, et de diamètre extérieur légèrement supérieur au diamètre intérieur de son logement (5), maintenu avec un faible jeu axial par une rondelle ressort d'ancrage (6) unidirectionnel, maintenue axialement dans le corps (1), qui autorise l'introduction de l'extrémité sectionnée de la canalisation (3) dans le corps (1), à travers le joint (4), jusqu'à la butée (2),avec une friction manuellement surmontable, et interdit son retrait. 2. Raccord, suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'alésage du corps tubulaire (1) présente un premier épaulement (2) formant butée pour l'extrémité de la canalisation (3), précédé d'une partie cylindrique (7) de guidage axial limitée par un deuxième épaulement (8) annulaire définissant une deuxième partie cylindrique (5) de plus grand diamètre logeant le joint annulaire (4) d'étanchéité, et limitée par un troisième épaulement (9) annulaire de plus grand diamètre servant d'appui à la rondelle d'ancrage (6). 3. Raccord suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le joint annulaire d'étanchéité (4) est en forme de doigt de gant retourné, à section droite en U,couché parallèlement à l'axe et ouvert en direction de la butée (2) d'extrémité de la canalisation. 4. Raccord, suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la rondelle ressort d'ancrage (6) est constituée par une rondelle conique intérieurement crantée pour former des dents (10) dont l'extrémité (11) est repliée suivant un cône plus aigu que la joue (12) de la rondelle (6). 5. Raccord suivant la revendication 4s caractérisé en ce que l'angle du cône de la joue (12) de la rondelle (6) est d'environ 150 à 1700, tandis que l'angle du cône des dents (10) est d'environ 30 à 600. 6. Raccord, suivant l'une des revendications 4 et 5, caractérisé en ce que les crans définissant les dents (10) de la rondelle d'ancrage (6) se prolongent marginalement dans la joue (12) de la rondelle. 7. Raccord, suivant l'une des revendications 4 et 5, caractérisé en ce que la rondelle d'ancrage (6a) présente également un crantage à sa périphérie défini sa sant des dents (lOb), inclinées en sens inverse des dents intérieures (lOa), qui assurent l'ancrage de la rondelle (6a) dans le corps (lb). 8. Raccord, suivant l'une des revendications 1 à 7,caractérisé en ce que le troisième épaulement annulaire (9) présente à la joue (12) de la rondelle d'ancrage (6) une surface d'appui de même conicité et de moindre largeur. 9. Raccord suivant l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le corps tubulaire (1) est solidaire d'un organe cylindrique axial de guidage (13) d'introduction de l'extrémité de la canalisation (3) vers la rondelle d'ancrage (6) et le joint d'étanchéité (4). 10. Raccord, suivant la revendication 9, caractérisé en ce que l'organe de guidage (13) contribue au maintien de la rondelle d'ancrage (6) dans le corps (1). 11. Raccord, suivant l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que la canalisation (3) ancrée en place peut tourner à l'intérieur du corps (1) en l'absence d'une pression hydraulique. 12. Raccord hydraulique double, suivant l'une des revendications 1 à 11, pour l'aboutement -dé deux canalisations, caractérisé en ce qu'il comprend un corps tubulaire (ld) unique présentant une cloison annulaire centrale (2a) dont chacune des faces sert respectivement de butée à l'une des canalisations (3a, 3b) à abouter, avec des paires de joints d'étanchéité (4a) et de rondelles d'ancrage (6a) disposées symétriquement de part et d'autre de la butée centrale pour chacune des canalisations, respectivement.