Brevet FR2626661A1 — publié le 19890804

La présente invention, à laquelle a parti- cipé la Société VALE O, est relative à un disposi- tif d'assemblage pour un ensemble échangeur de chaleur/ raccord tubulaire, dans lequel le raccord tubulaire coopère avec une tubulure d'une botte à eau de l'échangeur, - laquelle il est fixé par une liaison élastique facilement démontable. Plusieurs sont les solutions apportées dans l'Art antérieur à la réalisation de dispositifs d'assem- blage du type susdit capables de permettre le montage et le démontage rapides. Parmi ces solutions on connait celle qui utilise comme liaison élastique un clip en U dont les branches sont sensiblement parallèles et se prolongent au niveau de leur croisement dans une boucle de préhension. Une telle solution est décrite,par exemple,dans la Demande de Brevet FR-2 582 076. Il s'agit d'un tuyau souple, du type dit durit, à savoir à base d'élastomère, dont l'extrémité enfichable, pourvue d'un bourrelet formé par refoulement de matière, se 'glisse dans une tubulure d'une boîte à eau d'échangeur de chauffage jusqu'à ce que le bourrelet vienne en butée contre un épaulement annulaire interne de la tubulure. L'étanchéité est obtenue à l'aide d'une bague élastomère qui est comprimée radialement entre la tubulure et le rac- cord. Le verrouillage du tuyau souple dans la position d'assemblage est obtenu à l'aide d'un clip en U dont les -branches sont introduites par des ouvertures de passage ménagées dans la tubulure et s'appliquent contre le bour- relet pour le maintenir comprimé contre la bague d'étan-- chéité. Les ouvertures de passage de ces branches sont réalisées sous forme de fentes dont la largeur-est égale à l'écartement des branches. Toutefois, à cause de la souplesse du tuyau enfiché dans la tubulure de la boîte à eau et des risques toujours possibles d'affaissement de la paroi du tuyau, cette solution n'offre pas la sécurité d'emploi requise, notamment en termes d'étanchéité. De plus, il est nécessaire d'utiliser une entre- - toise de renforcement pour bloquer en position le clip en U. La présente invention s'est donc donné pour but de pourvoir à un dispositif d'assemblage du type susdit qui répond mieux aux nécessités de la pratique que les dispositifs visant au même but antérieurement connus, notamment en ce qu'aucun risque de fuite n'existe au niveau de l'assemblage entre tuyau souple et tubulure et en ce qu'aucune pièce supplémentaire n'est nécessaire pour que le clip en U puisse.exercer efficacement sa fonction de verrouillage. La présente invention apour objet un dispositif d'assemblage pour un ensemble échangeur de chaleur/raccord tubulaire, dans lequel le raccord tubulaire est solidarisé d'une part à un tuyau souple par une liaison fixe et, d'autre part, à une tubulure d'une botte à eau de l'échan- geur par une liaison élastique facilement démontable, constituée par un clip en %, dont les branches sont logées dans des ouvertures de passage ménagées dans le dispositif d'assemblage et se prolongent au niveau de leur croisement en un moyen de préhension, l'étanchéité entre le raccord tubulaire et la tubulure de la botte à eau étant assurée par une bague élastomère comprimée radialement entre eux, lequel dispositif d'assemblage est caractérisé en ce que les ouvertures de passage des branches du clip en U sont constituées par deux encoches transversales, parallëles entre elles et diamétralement opposées,qui sont ménagées dans la paroi tubulaire de l'un des deux éléments du dispositif d'assemblage (à savoir,dans le raccord tubu- laire ou dans la tubulure précités), en ce qu'un épaulement annulaire de verrouillage est ménagé autour de l'autre élément du dispositif d'assemblage (à savoir, de la tubu- -35 lure ou du raccord tubulaire, respectivement), lequel épaulement de verrouillage vient en butée contre les branches.du clip et présente une surface d'approche à ces branches-inclinée (tronconique). Selon un mode de réalisation avantageux du dispo- istif conforme à l'invention, un moyen d'écartement (ou de déverrouillage) des branches du clip est porté par ledit autre élément. Selon un mode de réalisation préféré du disposi- tif conforme à l'invention, ledit autre élément du dispo- sitif d'assemblage comporte, pour chaque branche du clip, deux nervures axiales et excentriques offrant à la branche correspondante, en position d'assemblage, des surfaces d'appui alignées avec les surfaces d'appui des encoches, lesquelles nervures sont disposées de part et d'autre d'un plan axial passant par le point milieu des encoches, le désassemblage (ou déverrouillage} du raccord par rapport k la tubulure étant obtenu par rotation du raccord autour de son axe,dans un sens tendant à centrer l'une ou l'autre des nervures par rapport audit plan axial. Selon une variante avantageuse de ce mode de réalisation, ledit autre élément du dispositif d'assemblage comporte pour chaque branche du clip, un méplat offrant à- la branche correspondante, en position d'assemblage,une sur- face d'appui alignée avec les surfaces d'appui des en- coches, lequel méplat est suivi,de part et d'autre,par des surfaces cylindriques(qui sont,donc,comprises entre les deux méplats) dont le diamêtre est supérieur à la dis- tance entre les surfaces d'appui des encoches, à savoir & la distance entre les branches du clip, en sorte que les branches du clip sont écartées radialement par rotation du raccord autour de son axe,dans le sens tendant à porter l'une ou l'autre des surfaces cylindriques précitées sous lesdites branches. Selon un autre mode de réalisation du dispositif conforme à l'invention, ledit autre élément du dispositif d'assemblage comporte une gorge annulaire continue (coaxiale avec cet autre élément),dont le fond offre à chaque branche du-clip, en position d'assemblage, un point d'appui qui est aligné avec les surfaces d'appui des encoches, dans ce cas l'écartement radial des branches étant effectué en agissant directement sur les branches. Outre les dispositions qui précèdent, l'inven- tion comprend encore d'autres dispositions, qui ressor- tiront 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 annexes dans lesquels: - la figure est une vue de dessus avec coupe partielle d'une botte à eau d'échangeur de chaleur assem- blée avec un raccord tubulaire, - la figure 2 est une vue en section, suivant II, du dispositif d'assemblage illustré'à la figure 1, - la figure 3 est une vue en élévation latérale du seul raccord tubulaire utilisé dans les assemblages des figures 2 et 3, - les figures 4 et 5 sont des vues analogues aux figures 1 et 2 montrant une variante de réalisation du noyau d'écartement des branches du clip en U par rapport à ces figures 1 et.2; les coupes sont effectuées suivant IV et V, - la figure 6 est une vue en coupe, suivant VI, du dispositif illustré à la figure 4, - les figures 7 et 8 correspondent à une va- riante de réalisation du dispositif d'assemblage selon l'invention par rapport à la solution illustrée aux figures I et 2; les coupes sont effectuées suivant VII et VIII. Il doit être bien entendu, toutefois, que ces. dessins et les parties descriptives correspondantes, sont donnés uniquement à titre d'illustration de l'objet de l'invention, dont ils ne constituent en aucune manière une limitation. A la figure 1, la référence numérique 1 représente schématiquem ement le faisceau d'un échangeur de chaleur, tandis que la référence 2 est un collecteur reliant les tubes précités a la botte à eau 3 de l'échangeur. Cette botte comporte une tubulure 4 faisant saillie de celle-ci et assemblée avec un raccord tubulaire fixé à un tuyau souple 6,du type connu sous la dénomina- tion durit,qui est réalisé à base d'élastomère. L'extrémité de la tubulure 4 est pourvue d'un épaulement annulaire 7, saillant vers l'extérieur,qui est en retrait par rapport à l'ouverture de la tubulure et qui vient en butée contre un épaulement annulaire 8, saillant vers l'intérieur,du raccord tubulaire 5, lorsque celui-ci est assemblé avec la tubulure. Dans l'épaulement 8 est ménagé un épaulement secondaire 9 de manière qu'une bague élastomère d'étan- chéité 10 soit comprimée radialement entre le raccord et la tubulure,après l'avoir disposéeautour de celle-ci. Le verrouillage de l'assemblage ainsi effectué entre la tubulure 4 et le raccord tubulaire 5 est assuré par un clip en U,11,pourvu de deux branches sensiblement parallèles 12 qui se prolongent au niveau de leur croise- ment dans une boucle de préhension 13. Les branches 12 du clip 11 sont logées (cf.aussi les figures 2 et 3) dans deux encoches transversales 14 parallèles entre elles et diamétralement opposées, qui sont ménagées dans la paroi tubulaire de l'extrémité du raccord tubulaire 5 (qui s'applique sur l'épaulement 7 de la tubu- lure 4),en une position telle que l'épaulement 7 de cette tubulure est emprisonné entre l'épaulement 8 du raccord et les branches 12 du clip. Cela revient-â dire que la distance entre les surfaces internes de ces branches, en position de verrouillage, est inférieure à l'encombrement radial de l'épaulement 7. Cet épaulement présente une surface d'approche oblique (tronconique) 26 pour permettre l'écartement des branches du clip lors du montage, à sa- voir de l'encliquetage, contre celles-ci, de l'épaulement 7. La figure 2 montre deux moyens d'écartement ra- dial des branches du clip; Le premier est illustré à la deuxième coupe supérieure de cette figure 2 (correspondant à la configuration supérieure de l'assemblage de la figure 1, o on a réuni, pour des raisons d'économie d'espace, les deux modes de réalisation des moyens d'écartement des branches du' clip), o on peut remarquer, sous la branche supérieure, deux nervures axiales et excentriques 15 (cf. aussi la partie supérieure de la figure 1), qui font sail- lie de la surface externe de la tubulure 4 et qui sont alignées avec les surfaces d'appui des encoches, en sorte que les branches 12 viennent en appui, en position de verrouillage, sur ces nervures qui, du fait de leur posi- tion excentrique,assurent l!ecartement des branches du clip lorsqu'on tourne légèrement le raccord autour de son axe. Les deux nervures 15 sont disposées de part et d'autre par rapport à un plan longitudinal passant par le point milieu des encoches. -Le deuxième moyen d'écartement radial des branches du c i p est illustré à la demi-coupe infé- rieure de la figure 2 (correspondant à la configuration inférieure de l'assemblage de la figure 1), o on peut remarquer, d'une part, que la branche inférieure du clip vient-en appui sur un méplat 16 (cf. aussi la partie infé- rieure de la figure 1)-dont la surface d'appui est alignée avec les surfaces d'appui 19 des encoches 14 et, d'autre part,qu'entre les méplats se trouvent deux surfaces c lin- driques 18 dont le diamètre est supérieur a la distance entre les méplats: de cette dernière, il est possible d'écarter radialement les branches 12 du'clip 11 par une légère rotation du raccord 5 autour de son axe tendant à porter l'une ou l'autre des surfaces cylindriques 18 sous les branches. Le fait de ménager sur la tubulure 4 les moyens d'écartement précités équivaut à équiper le dispositif d'assemblage d'un moyen d'indexage, qu'on peut qualifier d'"interne"parcequ'intégré à l'un des éléments de l'assem- blage. Les figures 4 et 5 illustrent une variante du dispositif d'assemblage conforme à l'invention. On peut remarquer que, dans ce cas, la tubulure ne comporte aucun moyen d'écartement radial des branches 12 du clpWil Et qu'une gorge annulaire continue 28, coaxiale avec la tubulure 4, est ménagée autour de cette dernière dans une position telle que le fond de cette gorge offre à chaque branche du clip, en position d'assemblage, un point d'appui 17 qui est aligné avec les surfaces d'appui. 19 des.encoches. Dans ce cas, l'écartement radial des branches (qui est né- cessaire pour désengager - comme dans les figures 1 et 2 - l'épaulement de verrouillage 7, avant de retirer le rac- cord 4 par un mouvement de traction axiale) peut être ob- tenu en agissant directement sur les branches, par exemple manuellement ou à l'aide d'une tige métallique ou de tout autre moyen équivalent. Les figures 7 et 8 montrent une autre variante de réalisation qui diffère par rapport aux figures 1 et 2 en ce que le clip de verrouillage en U est monté dans deux encoches 20 de la tubulure et en ce que l'épaulement annu- laire de verrouillage, 21, à surface d'approche tronconique 27,est porté par le raccord 5, qui débouche dans la tubu- lure 4 (alors que dans les figures 1 et 2 c'est la tubulure qui débouche dans le raccord). L'avantage des modes de réalisations illustrés aux figures 1 & 6, o les encoches 14 sont ménagées dans le raccord 5, par rapport aux figures 7 à 8, consiste en ce que l'assemblage présente un encombrement radial plus faible. La figure 8 illustre ie raccord 5 équipé d'un moyen d'écartement radial des blanches 12 et du clip 11 qui: est du type déjà décrit en-rapport avec la demi- section inférieure de la figure 2, à savoir du type comportant, d'une part, deux méplats 16a, etr d'autre part, des surfaces cylindriques 18a, analogues aux méplats 16 et aux surfaces cylindriques 18 de la figure 2. La figure 8 montre également une variante de réalisation 13aen V,du moyen de préhension du clip 11. Les fiîures 5 et 6 montrent un autre moyen d'in- dexage (ou de guidage) 22 de I'assemblage,qu'on peut qua- lifier d'externe" (par rapport à l'indexage "interne" au- torisé par les nervures 15 ou les méplats 16 et 16a des figures 2 et 8) et qu'il est avantageux de prévoir dans le cas o. l'indexage-interne n'est pas -adopté. Ce moyen d!indexage est constitué par la combinaison d'un bossage 23, porté par la botte à eau 3, et d'un doigt d'indexage 24 traversant un ergot de support 25 porté par le raccord tubulaire 5 (dans le cas des figures 7 et 8, il serait porté par la tubulure 4), lequel doigt est destiné à être logé dans le bossage 23. ÀAinsi 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; 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, bien qu'on ait représenté la fixation entre le raccord tubulaire en matière plastique et le tuyau souple élastomère comme étant obtenue par adhérisation (surmoulage direct) du rac- cord sur le tuyau, il va de soi que la fixation peut être obtenue par emprisonnement de l'extrémité du tuyau entre le raccord et un surmoulage en matière plastique ou par 35. sertissage d'une bague métallique appliquée autour du tuyau ou encore par simple collage ou par tout-autre moyen équivalent. En outre, il est évident que le blocage en position du clip Il peut être obtenu en repliant légèrement les extrémités libres des branches 12 vers l'intérieur. De plus, il est facile de comprendre que, bien que dans le mode de réalisation illustré aux figures 7 et 8 il ait été illustré le seul moyen d'écartement des branches du clip défini par la coopération des éléments 16a et 18a, il est possible d'équiper de façon alternative le raccord 5 de la variante illustrée à la demi-coupe supérieure de la figure 2, à savoir des nervures axiales et excentriques. De m&me, il est possible de ne prévoir aucun moyen d'écartement intégré au raccord et adopter la solu- tion représentée aux figures 5 et 6 avec, éventuellement, le moyen d'indexage externe 22,également illustré dans ces figures. RVENDICATIONS 1.- Dispositif d'assemblage pour un ensemble échangeur de chaleur/raccord tubulaire, dans lequel le raccord tubulaire (5) est solidarisé d'une part à un tuyau souple (6) par une liaison fixe' et, d'autre part, à une tubulure (4) d'une botte à eau (3) de l'échangeur par une liaison élastique facilement démontable, consti- tuée par un clip en U.{l),dont les branches (12) sont logées dans des ouvertures de passage ménagées dans le dispositif d'assemblage et se prolongent au niveau de leur croisement en un moyen de préhension (13), l'étan- chéité entre le raccord tubulàire (5) et la tubulure (4) de la botte à eau (3) étant assurée par une bague élasto- mère (10) comprimée radialement entre eux, lequel dispositif 15. d'assemblage est caractérisé en ce que les ouvertures de pas- sage des branches (12) du clip en U {ll) sont constituées par deux encoches transversales (14, 20), parallèles entre elles et diamétralement opposées,qui sont ménagées dans la paroi tubulaire de l'un-des deux éléments du dispositif d'assem- blage (5 ou 4) (à savoir,dans le raccord tubulaire ou dans la tubulure précités), en ce qu'un épaulement annulaire de verrouillage (7, 21) est ménagé autour de l'autre élément (4 ou 5, respectivement) du dispositif d'assemblage (à savoir, della tubulure ou du raccord tubulaire, respecti- vement), lequel épaulement de verrouillage vient en butte contre les branches {(12) du clip (11) et présente une surface d'approche & ces branches inclinée (tronconique, 26, 27). 2.- Dispositif selon la revendication 1, ca.rac- térisd en ce qu'un moyen d'écartement radial (ou de dé- verrouillage) des branches du clip est porté par ledit autre élément-E (4 ou 5), ce moyen étant actionné par une légère rotation du raccord autour de son axe. 3.- Dispositif selon la revendication 2, carac- térisé en ce que ledit autre élément-(4 ou 5) du disposi- 26 2666 t tif d'assemblage comporte, pour chaque branche 1121 du clip (11) , deux nervures axiales et excentriques (15) offrant à la branche correspondante, en position d'asseim- blage,des-surfaces d'appui alignées avec les surfaces d'appui (19) des encoches (14), lesquelles nervures (15) sont disposées de part et d'autre d'un plan axial passant par le point milieu des encoches, le désassemblage (ou déverrouillage) du raccord (5) par rapport à la tubulure (4) étant obtenu par rotation du raccord (5) autour de son axe, dans un sens tendant -à centrer l'une ou l'autre des nervures (15) par rapport audit plan axial. - 4.- Dispositif selon la revendication 3, modifié en ce que ledit autre élément (4 ou 5} du dispositif d'assemblage comporte, pour chaque branche (12) du clip (11), un méplat (16, 16a) offrant à la branche correspon- dante, en position d'assemblage,une surface d'appui alignée avec les surfaces d'appui (19) des encoches (14), lequel méplat (16, 16a} est suivi,de part et d'autre,par des surfaces cylindriques (18, 18a qui sont, donc,domprises entre les deux méplats) dont le diamètre est supérieur à la distance entre les surfaces d'appui (19) des encoches 114), à savoir à la distance entre les branches (12) du clip (11), en sorte que les branches (12) du clip (11) sont écartées radialement par rotation du raccord (5) autour de son axe,dans le sens tendant à porter l'une ou l'autre des surfaces cylindriques précitées (18, 18a) sous lesdites branches. 5.- Dispositif selon la revendication 1, carac-. térisé en ce que ledit autre élément (4 ou 5) du dispositif d'assemblage comporte une gorge annulaire continue (28) (coaxiale avec cet autre élément), dont le fond offre à chaque branche (12) du clip (11), en position d'assemblage, un point. d'appui (17) qui est aligné avec les surfaces d'appui (19) des encoches (14), dans ce cas l'écartement radial des branches-(12) étant effectué en agissant direc- tement sur les branches. 262666 1 6.- Dispositif selon la revendication 5, carac- térisé en ce qu'il comporte un moyen d'indexage (ou de guidage, 22) comprenant un bossage (23), managé sur la botte à eau (3), et un ergot de support (25) ménagé sur l'un des deux éléments du dispositif d'assemblage et traversé par un doigt d'indexage (24) destiné à être logé dans le bossage (23).