Brevet FR2626660A1 — publié le 19890804

La présente invention, à laquelle a parti- cipé la Société VALEO > est relative à un disposi- tif d'assemblage pour un ensemble échangeur de chaleur/ -raccord tubulaire, dans lequel le raccord tubulaire débouche dans une tubulure d'une boite à eau de l'échan- geur et est solidarisé.à la tubulure par une liaison ' élastique facilement démontable. On a déjà réalisé des dispositifs d'assemblage en matièreplastique, du type précitd, qui puissent être montés et démontés facilement.. En particulier, la Demande de Brevet FR-2 249 299 propose de réaliser le raccord tubulaire, destiné à être relié à un tuyau souple, de manière à être emprisonné élastiquement dans la tubulure de la boite d eau. A cet effet, le raccord comporte une gorge annulaire qui présente une surface d'approche tronconique et dans laquelle.s'en- gage élastiquement un épaulement annulaire interne de la tubulure. Une bague d'étanchéité est comprimée entre cet - épaulement interne de la tubulure et un épaulement externe du raccord tubulaire. Toutefois, cette solution de l'Art antérieur, bien qu'elle assure un montage rapide du raccord à la botte à eau de l'échangeur, ne permet pas le démontage du raccord. La présente invention a done pour but de pour- voir à un dispositif d'assemblage échangeur de chaleur/ raccord tubulaire qui, tout en permettant un montage aisé, autorise également un démontage rapide. La présente invention a pour objet un dispositif d'assemblage échangeur de chaleur/raccord tubulaire, dans lequel le raccord tubulaire, débouchant dans une tubulure d'une boite à eau de l'échangeur, est solidarisé d'une part & un tuyau souple par une liaison fixe et, d'autre part, à la tubulure par une liaison êlastique,constitu.e par lacoopération entre une gorge annulaire,qui est ména- gée dans le raccordet un épaulement annulaire interne ménagé dans la tubulure et destiné à s'enqaqer élastiquement dans cette gorge, l'étanchéité étant assurée par.une bague élastomère destinée à être comprimée radialement entre la tubulure et le raccord, lequel dispositif d'assemblaqe est caractérisé: - en ce que ladite gorge est délimitée, au niveau de l'extrémité d'entrée du raccord tubulaire,par un bourrelet d'encliquetage(avec l'épaulement interne de la tubulure) qui est discontinu et constitué par des dents d'encliquetage qui sont espacées uniformément sur toute la circonférence de l'extrémité d'entrée précitée, - en ce que les portions de la gorge qui ne sont pas délimitées par les dents d'encliquetage sont séparées de celles qui en comportent par des fentes axiales s'étendant,à partir de l'extrémité d'entrée du raccord, sensiblement sur toute la longueur de la gorge, en sorte que l'extrémité du raccord est divisée en une pluralité de pattes axialesqui sont élastiques dans la direction radiale et qui comportent lesdites dents d'encliquetage, ainsi qu'en une pluralité de portions cylindriques de guidage du raccord dans la tubulure, - en ce que ledit épaulement annulaire interne de la tubulure est lui aussi discontinu, comme ledit bourrelet d'encliquetage, et comporte une première plura- lité d'encoches axiales ainsi qu'une deuxième pluralité d'encoches axiales, chaque encoche de la première pluralité étant: destinée au passage de chaque patte avec- sa dent d'encliquetage,lors de l'assemblage du raccord dans la tubulure, comprise entre deux encoches de la deuxième pluralité,- * séparée de ces dernières par des portions d'épaulement saillantes,sur lesquelles glissent lesdites portions cylindriques du raccord tubulaire, tandis que chaque encoche de la deuxième pluralité permet de libérer la patte correspondante,et donc de désassembler le raccord de la tubulure, par rotation de ce raccord visant à porter les pattes d'une position de verrouillage - dans laquelle elles sont alignées avec lesdites encoches de la première pluralité - à uneposition dedéverrouillage, dans laquelle elles sont alignées avec lesdites encoches de la deuxième pluralité. Selon un mode de réalisation préféré du disposi- tif conforme à l'invention, les dents d'encliquetage pré- sentent une surface d'approche cylindrique et les encoches - de la première pluralité présentent un fond à surface tronconique, tandis que les encoches de la deuxième plura- lité présentent un fond à surface cylindrique.. Selon un autre mode de réalisation avantageux du dispositif conforme à l'invention, les dents d'encli- quetage présentent une surface d'approche tronconique et les encoches de la première pluralité présentent un fond à surface cylindrique,comme les encoches de la deuxième-plu- ralité. Selon un autre mode de réalisation préféré du dispositif conforme à l'invention, la. de n t d ' au moins une patte élastique est empri- s-onnée, en position de verrouillage, entre deux nervures radiales de b l o c age, et comporte sur sa surface d'encliquetage radiale un chanfrein de libération de la dent,lors du passage.de la position de verrouillage à la position de déverrouillage Selon une variante avantageuse de ce mode de réalisation, la d e n t d' au mo i n s une patte élastique présente une surface d'enclique- tage axiale sous forme de V saillant, qui s'encliquèate dans une encoche également axiale, sous forme de V rentrant, ménagée dans l'épaulement interne de la tubulure. Selon un autre mode de réalisation avantageux du dispositif conforme à l'invention, sur je bord d'entrée de la tubulure ou du raccord est ménagée une encoche transversale, délimitée par une surface radiale et une première et une deuxième surfaces axiales, et un doigt axial d'indexage est.porté par le raccord tubulaire ou la tubulure, laquelle encoche et lequel doigt sont disposés de façon telle que, lorsque le doigt vient en butée contre u n e surface axiale da l'encoche transver- sal e p é c i t é e, le raccord est dans'sa position de déverrouillage, tandis que lorsque le doigt vient en butée contre l'autre surface axiale de l'encoche transversales, le raccord est dans sa position de verrouillaqe. Outre les dispositions qui précèdent, l'invention comprend encore d'autres dispositions, qui ressortiront de la description qui va suivre. L'invention sera mieux comprise à l'aide du complément de description qui va suivre, qui se réfère aux dessins annexés dans lesquels X - la figure 1 est une vue de dessus, partiellement en coupe, de la botte à eau d'un échangeur assemblée avec un raccord tubulaire, - la figure 2 est une vue suivant II de l'assemblage illustré à la figure 1 (cette figure I est en fait une coupe de la figure 2 suivant I), - la figure 3 est une vue -en perspective montrant la tubulure de la botte & eau et le raccord -tubulaire séparés et alignés axialement, - la figure 4 est une vue de détail montrant un système d'indexage de l'assemblage, - les figures 5 à 7 correspondent à une variante de réalisation par rapport à la solution illustrée aux figures i X-3; de façon plus précise: la figure 5 est une vue de dessus de la botte à eau avec coupe partielle de la variante d'assemblage entre tubulure et raccord tubu- laire, la figure 6 est une vue en demi-élévation laté-. rale et en demi-coupe du seul raccord tubulaire utilisé dans l'assemblage de la figure 5, la figure 7 est une vue en coupe suivant VIIti - les figures 8 et 9 montent une variante de réalisa-. tion du moyen d'indexage de l'assemblage entre tubulure et raccord. I1 doit être bien entendu, toutefois, que ces dessins et les parties descriptives correspondantes, sont donnés uniquement à titre d'illustration de l'objet dé l'invention, dont ils ne constituent en aucune manière une limitation. La référence numérique 1 de la figure I repré- sente schématiquement le faisceau d'un échangeur de chaleur pour véhicule automobile, tandis que-la référence 2 indique le collecteur reliant la boite à eau 3 de l'échangeur aux tubes de celui-ci (non représentés}. La botte à eau est équipée d'une tubulure 4 pourvue d'un épaulement annulaire intérieur 5 destiné à s'emboîter dans une gorge 6 d'un raccord tubulaire 7 relié & un tuyau souple 31, du type dit durit, réalisé a' base d'élastomère. Cette gorge 6 est délimitée au niveau de ltextré- mité d'entrée du raccord 7 dans la tubulure 4 par un bour- relet discontinu constitué par des dents d'encliquetage 8 venant en appui contre l'épaulement 5 de la tubulure et espacées uniformément sur toute la circonférence de l'extrémité d'entrée du raccord. Des fentes axiales 9 séparent des -portions cylin- driques 10 de l'extrémité du raccord 7 dépourvues de dents d'encliquetage par rapport à des portions I1 qui enx comportent et qui constituent des pattes axiales élas- tiques radialement. L'épaulement annulaire 5 de la tubulure comporte une première pluralité d'encoches 12 (cf. les figures 2 et 3) destinées au passage des pattes 11 et de leurs dents 8 d'encliquetage pour porter le raccord 7 dans sa position de verrouillage. Une deuxième pluralité d'encoches 13 est desti- née au passage des pattes 11 et de leurs dents 8 pour libérer le raccord 7,lorsque ces pattes sont portées en alignement avec les encoches 13 (donc dans une position de déverrouillage) par rotation du raccord à partir de la position de verrouillage précitée dans laquelle les pattes sont alignées avec les encoches 12 (on peut appeler les encoches 12 "encoches d'entrée" et les encoches 13 "encoches de sortie"). 15. on peut remarquer (cf. la figure 3 en particu- lier) que chaque encoche 12 est comprise entre deux encoches 13, par rapport auxquelles elle est séparée par d eu x portions 14 de l'épaulement 5. Les portions cylindriques 10 du raccord 7 glissent le long de ces por- tions 14,qui constituent donc des moyens de guidage du raccord. Pour permettre la pénétration.des dents d'encli- quetage 8 dans la tubulure 4, les encoches d'entrée 12 présentent une surface tronconique 15, ce qui permet de réaliser les dents 8 avec une surface d'approche cylin- drique 16, Le fond des encoches de sortie 13 présente une surfacecylindrique 15a, car pour libérer les dents d'en- cliquetage il suffit de donner aux encoches 13 une pro- fondeur sensiblement égale à l'épaisseur radiale des dents 8. La profondeur des encoches d'entrée 12 est dé- croissante vers l'intérieur de la tubulure 4. La figure 2 montre que pour éviter toute rotation indésirée du raccord après son montage, d eu x de nt s 8 diamétralement opposées sont emprisonnées, en position de verrouillage, entre deux nervures radiales de blocage 17, solidaires de l'épaulement 5 de la tubulure 4. Pour pouvoir libérer,par rotation du raccord 7,ces dents desner- vures 17, chaque dent comporte sur un c8té de sa surface d'encliquetage radiale 18 un chanfrein 19. D'après ce qui précêde,il est donc clair que pour verrouiller le raccord 7 il faut que les pattes élas- tiques 11 soient en face des encoches d'entrée 12,de manière & éviter qu'elles butent contre les portions d'épaulement '14. De même, pour déverrouiller le raccord, il est impératif que les dents d'encliquetage 8, et donc les pattes 11 qui les portent, soient en face des encochées de sortie 13. A cet effet, il est utile de réaliser un moyen d'indexage comme celui illustré à la figure 4 (voir aussi la figure 3). On peut y remarquer la présence d'une encoche transversale 20, ménagée sur la tubulure 4 et délimitée par une surface radiale 21 et deux surfaces axiales 22 et 23, ainsi qu'un doigt d'indexage 24 porté par le raccord 7. L'emplacement de ce doigt 24 et de l'encoche 20 sont choisis de façon telle que, lorsqu'au moins une dent 8 présente un chanfrein,comme celui représenté a la figure 2, (à savoir, disposé sur un seul crté de sa surface d'en- cliquetage radiale 18 et défini par la référence numérique 19),en position de déverrouillage, le doigt 24 vient en butée contre la surface axiale 22 de l'encoche 20 {les dents 8 sont alignées avec les encoches de sortie 13}) tandis que, en position de verrouiliagetle doigt 24 vient en butte contre la surface axiale 23 de l'encoche 20 (les dents 8 sont alignées avec les encoches d'entrée 12}. Bien entendu, les positions du doigt d'indexage 24 et de l'encoche 20 peuvent être inversées, en ce sens que l'encoche peut être ménagée sur le raccord et le doigt d'indexage peut être porté par la tubulure. Aux figures 5 à 7 sont représentées des variantes de réalisation des dents 8 et des encoches d'entrée 12 par rapport aux figures i à 3. On peut remarquer que les encoches d'entrée 12 ne présentent pas un fond & surface tronconique,mais un fond à surface cylindrique 25, ce qui oblige à réaliser les dents 8 avec une surface d'approche tronconique 26, au lieu de la surface d'approche cylindrique 16 de la figure 1. Etant donné qu'également les encoches de sortie 13 présentent un fond à surface cylindrique, les deux types d'encoches dans les figures 5 et 7 diffèrent quant à leur profondeur, celle-ci étant moindre pour les encoches d'entrée de façon à obtenir leur pénétration forcée dans la tubulure 4 grâce à l'existence de la surface d'approche tton- conique 26 des dents 8. Une variante de réalisation du moyen d'indexage, par rapport à celui représenté à la figure 4,est repré- senté à la figure 8 qui est une coupe partielle,suivant le plan VIII,de la figure 5. On peut remarquer la présence d'un bossage 27 solidaire de la tubulaire 4 et d'un ergot 28 de support d'un doigt d'indexage amovible 29. Ce doigt 29 est porté par l'ergot 28 et vient se loger dans le bos- sage 27.L'emplacement de ce dernier et de l'ergot 28 sont choisis de telle-manière,'que lorsque le doigt 29 est enfilé dans le bossage 27 (et donc aligné axialement avec l'ergot) le raccord 7 est verrouillé (les dents 8 sont encliquetées avec-l'épaulement 5). Lorsqu'on enlève le doigt 29 de l'ergot 28 et. leretiredubossage 27,la position de dé- verrouillage du raccord 7 peut être repérée par un système analogue à celui illustré à la figure 4, & savoir en tour- nant le raccord 7 jusqu'à le faire venir en butte contre l'une ou l'autre de deux saillies radiales 30a, 30b de la tubulure 4 (cf. la figure schématique 9). Cela signifie que, lorsque l'ergot 28 est bloqué sur lebossage 27 par le doigt 29 (ce qui correspond A la position intermédiaire de la figure 9} le raccord est verrouillé, tandis que lorsque l.'ergot (qui est solidaire du raccord) se trouve dans l'une des deux positions, inférieure ou supérieure (représentées en pointill! sur la figure 9) le raccord est en position de déverrouillage: ces deux positions sont situées de part et d'autre par rapport & la position intermédiaire de verrouillage. - La figure 8 permet d'apprécier une variante de réalisation du moyen de blocage des dents d'encliquetage qui diffère de la combinaison des nervures radiales 17 avec le chanfrein 19 de la figure 2. Il s'agit de la combi- naison entre une surface d'encliquetage axiale 34, en V saillant, de la dent 8, gui s'encliquète dans-une encoche axiale 35, en V rentrant, de l'épaulement interne 5 de la tubulure 4, ces surfaces en V étant représentées en poin- tillé. Dans ce cas, la dent présente donc deux chanfreins définis par les deux c8tés du V saillant et, en position de déverrouillage de l'assemblage tubulure/raccord, le doigt- d'indexage 24 du dispositif d'indexage précité -vient en butée contre l'une ou l'autre des surfaces axiales 22 ou 23 de l'encoche 20; tandis que, en position de v4rrouil- lage,le doigt 24 se trouve au milieu de l'encoche 20. Dans chaque solution,l'étanchéité est obtenue par une bague élastomère 32 disposde entre ltépaulement interne de la tubulure et un épaulement externe 33 du raccord et comprimée radialement entre la tubulure et le raccord, lorsque celui-ci est verrouillé. Ainsi que cela ressort de ce qui précède, l'in- vention ne se limite nullement à ceux de ses modes de réalisation et d'application qui viennent d'être décrits de façon plus explicite p elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes qui peuvent venir à l'esprit du technicien en la matière, sans s'écarter du cadre, ni de la portée, de la présente invention. En particulier, il y a lieu de souligner que, en ce qui concerne la fixation du raccord tubulaire en matière plastique au tuyau souple élastomère, celle-ci peut être obtenue non seulement par emprisonnement de l'extrémité du tuyau entre le raccord et un surmoulage en matière plastique (comme illustré à la figure 1) ou par adhérisation (surmoulage direct) du rac- cord en matière plastique sur le tuyau élastomère (comme illustré aux figures 5, 6 et 8), mais aussi par sertissage d'une bague métallique appliquée autour du tuyau ou par simple collage ou par tout autre moyen équivalent. la REVENDICATIONS 1.- Dispositif d'assemblage échangeur de chaleur/ raccord tubulaire, dans lequel le raccord tubulaire (7}, débouchant dans une tubulure (4) d'une boite à eau (3) de l'échangeur, est solidarisé d'une part à un tuyau souple (31) par une liaison fixe, et d'autre part, à la tubulure J (4} par une liaison êlastique,constituée par la coopération entre une gorge annulaire (6) qui est ménagée dans le rac- cord (7}), et un épaulement annulaire interne (5) ménagé dans la tubulure (4) et destiné à s'engager é lastique- ment dans cette gorge (6), l'étanchéité étant assurée par une bague élastomère (32) destinée à être comprimée radialement entre la -tubulure (4) et 1 e raccord (7), lequel dispositif d'assemblage est caractérisé: en ce que ladite gorge (6) est délimitée, au niveau de l'extrémité d'entrée du raccord tubulaire (7), par un bourrelet d'encliquetage (8-8-8 (.} {avec l'épaulement interne de la tubulure) qui est discontinu et constitué par des dents d'encliquetage (8) qui sont espa- cées uniformément sur toute la circonférence de l'extré- mité d'entrée précitée, - en ce que les portions (10) de la gorge (6) qui ne sont pas délimitées par les dents d'encliquetage (8) sont séparées de celles qui en comportent par des fentes axiales (9) s'étendant, à partir de l'extrémité d'entrée du raccord (7), sensiblement sur toute la longueur de la gorge (6), en sorte que l'extrémité du raccord (7) est divisée en une pluralité de pattes axiales (11),qui sont élastiques dans la direction radiale et qui comportent lesdites dents d'encliquetage (8}, ainsi qu'en une plura- lité de portions cylindriques (10) de guidage du raccord (7) dans la tubulure (4), - en ce que ledit épaulement annulaire interne (5) de la tubulure (4) est lui aussi discontinu, comme À ledit bourrelet (8-8-8...) d'encliquetage, et comporte une première pluralité d'encoches axiales (12) ainsi qu'une deuxième pluralité d'encoches axiales (13), chaque encoche(12)de la première pluralité étant: * destinée au passage de chaque patte(11) avec sa. dent d'encliquetage (8), lors de l'assemblage du raccord (7) dans la tubulure (4), comprise entre deux encoches (13) de la deuxième pluralité, 10. séparée de ces dernières (13) par des portions d'épaulement (14) saillantes sur lesquelles glissent lesdites portions cylihdriques (10) du raccord tubu- laire (7), tandis que chaque encoche (13) de la deuxième pluralité permet de libérer la patte correspondante (11) et donc de désassembler le raccord (7) de la tubulure (4), par rota- tion de ce raccord visant à porter les pattes (11) d'une position de verrouillage - dans laquelle elles sont ali- gnées avec lesdites encoches(12) de la première pluralité - à une position de déverrouillagedans.laquelle elles sont alignées avec lesdites encoches (13) de la deuxième plura- lité. 2.- Dispositif selon la revendication 1, caracté- risé en ce que les dents d'encliquetage (8) présentent une surface d'approche cylindrique (16) et les encoches (12) de la première pluralité présentent un fond à surface tron- con3que (15)', tandis que les encoches (13) de la deuxième pluralité présentent un fond 'à surface cylindrique (15a). 3.- Dispositif selon la revendication 1, carac- térisé en ce que les dents d'encliquetage (8) présentent une surface d'approche tronconique (26) et les encoches (12} de la première pluralité présentent un fond à surface cylindrique (5a),comme les encoches (13) de la deuxième pluralité. 4.- Dispositif selon l'une quelconque des reven- dications I ou 2, caractérisé en ce que la dent (8) d'au moins une patte élastique (11) est emprisonnée, en posi- tion de verrouillage, entre deux nervures radiales (17} de blocage, et en ce que ladite dent (8} comporte sur un côté de sa surface d'encliquetage radiale (18) un chanfrein (19) de libération de la dent (8), lors du passage de la position de verrouillage & la position de déverrouillage. 5.- Dispositif selon l'une quelconque des reven- dications I ou 2, caractérisé en ce que la dent (8) d'au moins une patte élastique (11) présente une surface d'encli- quetage axiale (34) sous forme de V saillant, qui s'encli- quête dans une encoche (35) également axiale sous forme de V rentrant ménagée dans l'épaulement (5) interne de la tubulure (4). 6.- Dispositif selon la revendication 4, carac- térisé en ce que sur le bord d'entrée de la t.ubulure (4) ou du raccord tubulaire (7) est ménagée en encochetrans- versale (20), délimitée par une surface radiale (21), et une première et une deuxième surfaces axiales (22, 23), et en ce qu'un doigt axial d'indexage (24) est porté, respectivement, par le raccord tubulaire (7) ou la tubulure (4), laquelle encoche et lequel doigt (24) sont disposés de façon telle que, lorsque le doigt vient en butée contre une surface axiale (22} de ladite encoche (20) précitée, le raccord (7) est dans sa position de déverrouillage, tandis que lorsque le doigt (24) vient en butée contre l'autre surface axiale (23} de ladite encoche (20), le raccord (7) est dans sa position de verrouillage. 7.- Dispositif selon.la revendication 5, carac- térise en ce que sur le bord de la tubulure (4} ou du raccord tubulaire (7) est ménagée une encoche transversale (20), délimitée par une surface radiale (21),et une pre- mitre et une deuxième surfaces axiales (22, 23), et en ce qu'un doigt axial d'indexage est porté, respectivement, par le raccord tubulaire (7) ou la tubulure (4), laquelle encoche (.20), lequel doigt (24), sont disposés de façon telle que lorsque le doigt vient en butte contre l'une quelconque des surfaces axiales (22, 23) de ladite encoche (20), le raccord est dans sa position de déverrouillage, tandis que, lorsque le doigt (24) se trouve en une position médiane (à la même distance) desdites surfaces axiales (22, 23) de l'encoche (20), le raccord est dans sa position de verrouillage. 8.- Dispositif selon l'une quelconque desreven- dications 4 ou 5, caractérisé en ce que la tubulure comporte un bossage (27) destiné à coopérer avec un ergot (28)du raccord supportant un doigt d'indexage amovible (29) destiné être log. dans le bossage précité, ledit bossage et ledit ergot étant agencés de manière telle que, lorsqu'ils sont alignés axialement, le raccord (7) est dans sa posi- tion de verrouillage, tandis que le raccord est dans sa position de déverrouillage lorsque l'ergot vient en butée contre l'une quelconque de deux saillies radiales (30a ou b}, ménagées de part et d'autre par rapport àdla position de verrouillage, par rotation du raccord après avoir enlevé le doigt d'indexage (29) de l'ergot (28) et l'avoir retiré du bossage (27). -