Brevet FR2685434A1 — publié le 19930625

L'invention a pour objet un dispositif de raccord rapide pour la liaison étanche entre eux de deux tubes ou tuyaux rigides ou semi-rigides. Le problème de la liaison étanche entre eux de deux tubes ou tuyaux dont l'un au moins est rigide ou semi-rigide, par exemple en métal ou en matière plastique, a déjà reçu de très nombreuses solutions qui diffèrent entre elles, notamment, par la présence ou l'absence de joint d'étanchéité Ainsi, lorsque l'un des éléments du raccord est en un matériau souple, comme du caoutchouc, un joint d'étanchéité n'est pas nécessaire (voir EP-Al-0 401 083) tandis que pour des raccords dont les deux éléments à assembler sont rigides ou semi- rigides un joint d'étanchéité est interposé entre lesdits éléments comme montré, par exemple, dans FR-A-2 628 819 ou FR-A-2 632 707, ce dernier au nom de la Demanderesse. Nonobstant les solutions déjà proposées, le besoin existe encore dans l'industrie, et en particulier dans le domaine de l'industrie automobile, de disposer d'un raccord pour la liaison entre eux de deux tubes ou tuyaux rigides ou semi-rigides qui permette d'établir de façon rapide, simple et sûre, d'une part, mais aussi, d'autre part, de manière démontable ou non, des liaisons étanches d'éléments de circuit de fluide liquide (eau, huile, essence) ou de fluide gazeux, comme de l'air. C'est, par conséquent, un but général de l'invention de fournir un dispositif de raccord rapide et qui permette d'obtenir ces résultats. C'est, aussi, un but de l'invention de fournir un tel dispositif de raccord rapide dont les caractéristiques, en particulier d'étanchéité, soient conservées au cours du temps. C'est, encore, un but de l'invention de fournir un tel dispositif permettant le raccord de différents types de tubes ou tuyaux, par exemple de tuyaux en matière plastique ou de tubes en acier avec collerette, et cela de façon démontable ou non, suivant les desiderata de la pratique. C'est, également, un but de l'invention de fournir un tel dispositif procurant un contrôle aisé de la liaison qu'il permet de réaliser, d'une part, et qui, d'autre part, lorsqu'il est mis en oeuvre dans une version démontable soit d'un entretien extrêmement simple, procurant ainsi, notamment dans son application au domaine de l'automobile, des avantages considérables aux services d'après-vente. Un dispositif de raccord rapide selon l'invention, pour 'a liaison étanche entre eux de deux tubes ou tuyaux r_:rdes ou semi- rigides comprenant un joint d'étanchéité -nterposé entre lesdits tubes ou tuyaux dont l'excrémi:é libre du premier d'entre eux est introduite dans le second, coaxialement à celui-ci, est caractérisé en ce que ledit joint est constitué par un manchon comportant à une de ses extrémités un bourrelet annulaire conformé suivant un boudin d'étanchéité sur sa surface externe et qui présente une face interne avec laquelle est propre à coopérer la tranche dudit premier tube ou tuyau sur lequel le joint est maintenu, et en ce que des lames élastiques fixées sur le second tube ou tuyau ménagent des moyens de verrouillage propres à coopérer avec la surface externe ou une collerette dudit premier tube ou tuyau pour s'opposer à la séparation involontaire des deux tubes ou tuyaux après que l'assemblage de ceux-ci ait été réalisé à la fin du mouvement de coulissement de l'un dans l'autre. Selon une autre caractéristique de l'invention, le joint est guidé et maintenu sur le premier tube ou tuyau par des joncs distants l'un de l'autre, ménagés sur la surface cylindrique intérieure du manchon, de préférence au voisinage de ses deux extrémités. Les joncs sont de préférence distants d'une longueur supérieure au diamètre du premier tube ou tuyau avec lequel ils coopèrent, -pour assurer un guidage satisfaisant du joint sur ledit tube ou tuyau-, et ils sont, en outre, dimensionnés de façon telle que celui qui est le plus proche du bourrelet annulaire d'extrémité du joint offre une résistance à l'emmanchement du premier tube ou tuyau plus forte que celle de l'autre jonc. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, le boudin d'étanchéité ménagé sur la surface externe du manchon du joint est dimensionné de manière telle qu'il offre une résistance, à son déplacement dans le second tube ou tuyau, plus importante que celle apportée par les joncs au déplacement du premier tube ou tuyau à l'intérieur du joint, avec pour conséquence que le joint ne coulisse dans ledit second tube ou tuyau que lorsqu'il est totalement emmanché sur le premier tube ou tuyau. Selon l'invention, également, une douille destinée à servir de témoin d'assemblage est associée au manchon que présente le joint. Dans une forme de réalisation, le dispositif comprend en outre une bague de démontage du raccord après assemblage, ladite bague, -qui est munie d'oreilles de préhension pour son actionnement simple par un utilisateur-, étant interposée entre la douille et ledit second tube ou tuyau. L'invention a aussi pour objet un joint d'étanchéité propre à entrer dans la constitution d'un dispositif de raccord tel que défini ci- dessus et qui est caractérisé en ce qu'il comporte un manchon cylindrique dont la surface interne présente, au voisinage de ses deux extrémités deux joncs distants l'un de l'autre, un desdits joncs étant adjacent à un bourrelet annulaire ménagé sur la surface externe du manchon et qui présente un boudin propre à coopérer avec la surface interne d'un - desdits tubes ou tuyaux du dispositif de raccord, la surface interne dudit bourrelet étant conformée pour ménager une face de butée avec laquelle est propre à coopérer la tranche du bord libre d'extrémité de l'autre desdits tubes ou tuyaux. L'invention sera bien comprise par la description qui suit, faite à titre d'exemple et en référence au dessin annexé dans lequel: la figure 1 est une vue partie en élévation et partie en coupe longitudinale d'un élément du dispositif de raccord selon l'invention; la figure 2 est une vue de même élément partie en coupe et partie en élévation, à 90 de la précédente; la figure 3 est une vue par bout selon la flèche A de la figure 1; la figure 4 est une vue en coupe longitudinale d'un joint et d'une douille de dispositif selon l'invention préalablement à son montage; la figure 5 est une vue schématique en perspective d'une lame élastique faisant partie d'un dispositif selon l'invention; la figure 6 en est une vue en élévation de dessus, à plus grande échelle; la figure 7 est une demi-vue en coupe selon la ligne 7-7 de la figure 6; la figure 8 en est une vue par bout selon la flèche B de la figure 6; la figure 9 est une vue par bout d'une bague de déverrouillage; la figure 10 est une vue de ladite bague partie en élévation, partie en coupe selon la ligne 10-10 de la figure 9; la figure 11 est une vue partie en élévation, partie en coupe longitudinale d'un dispositif selon l'invention en cours d'assemblage; la figure 12 est une vue par bout du dispositif en cours d'assemblage, selon la flèche C de la figure 11; la figure 13 est une vue partie en élévation, partie en coupe longitudinale, du dispositif assemblé; la figure 14 est une vue par bout dans cette condition d'assemblage selon la flèche D de la figure 13; la figure 15 est une vue en coupe, à plus petite échelle, d'un dispositif assemblé dans lequel un des éléments est un tube métallique à collerette. On se réfère d'abord aux figures 1 à 14 qui montrent un dispositif de raccord rapide selon l'invention pour tubes ou tuyaux semi- rigides, notamment pour tubes ou tuyaux en matière plastique destinés à être utilisés dans le domaine de l'industrie automobile, par exemple en tant que parties constitutives d'un circuit d'eau, d'essence, d'huile ou d'air Le dispositif comprend un élément tubulaire 10 qui, dans la réalisation décrite et représentée, forme l'extrémité d'un embout 11 muni de cannelures en arêtes de poisson, 12, servant à la fixation, par des moyens non représentés, d'une canalisation souple CA, par exemple en caoutchouc ou matériau analogue Sur la face frontale 13 d'extrémité de l'élément tubulaire 10, découpée suivant deux encoches diamétralement opposées 14, et 142, débouchent deux fentes diamétralement opposées, 151 et 152, dont le plan moyen de symétrie P est perpendiculaire au plan moyen de symétrie P' des encoches 141 et 142 Dans chacune des fentes 15 est logée une lame élastique 20 ou 20 ', figures à 8, constituée par un corps sensiblement rectangulaire 21 dans lequel est découpée une languette 22 initialement défléchie pour faire saillie par rapport au plan dudit corps et, ainsi, solidariser ladite lame élastique à l'élément tubulaire 10 après introduction du corps 21 dans une fente 15 A son extrémité opposée à celle portant la languette 22, le corps 21 est replié suivant un bandeau 23 à contour généralement rectangulaire, incliné par rapport au plan du corps 21, figure 7, et qui porte à ses extrémités longitudinales deux jupes 24 î et 242, respectivement, symétriques par rapport à un plan longitudinal moyen X de la lame 20 Comme bien montré sur les figures 5 à 8, chaque jupe 24 comprend: une face frontale 25 limitée par deux arc de cercles concentriques 26, 27, et des bords rayonnants 28 et 29, respectivement, ce dernier dirigé parallèlement au plan X; une surface 30 sensiblement cylindrique d'axe O confondu avec l'axe F de l'élément tubulaire 10 lorsque la lame élastique 20 est montée sur ce dernier et qui se raccorde le long de l'arc 26 à la face frontale ; et une surface en partie tronconique 31 qui prolonge la surface sensiblement cylindrique 30 à l'opposé de la face frontale 25. Les lames élastiques 20 et 20 ', symétriques par rapport au plan P' lorsqu'elles sont rendues solidaires de l'élément tubulaire 10 en étant introduites dans les fentes 151 et 152, respectivement, (figures 11 à 14) sont destinées à coopérer avec l'autre élément du raccord selon l'invention, par exemple un tube en matière plastique 35, lorsque celui-ci est introduit dans l'élément tubulaire 10 après avoir été garni d'un joint d'étanchéité 40, figure 4. Ce dernier, constitué par un manchon cylindrique 41 en un matériau élastomère comme du caoutchouc d'une dureté Shore d'environ 70, est muni sur sa surface interne 42, et au voisinage de ses deux extrémités, de joncs 43 et 44, respectivement, propres à coopérer avec la surface externe 45 du tube 35 sur lequel ledit joint est emmanché et maintenu avant assemblage du raccord, les joncs 43 et 44 étant distants d'une longueur supérieure au diamètre du tube 35 d'une part et, d'autre part, dimensionnés de façon telle qu'après assemblage du tube et du joint, le jonc 44 est plus comprimé que le jonc 43 ou, en d'autres termes, offre à l'emmanchement du tube dans le joint une résistance plus importante que celle offerte par le jonc 43 A l'extrémité du manchon 41 adjacente au jonc 44 le joint 40 présente un bourrelet annulaire 46 qui ménage une face interne 47 avec laquelle CO O est propre à coopérer la tranche d'extrémité 48 du tube et dont la surface externe est conformée suivant un boudin 49 propre à coopérer à étanchéité avec la surface interne 50 de plus grand diamètre de l'élément tubulaire Le bourrelet 46 est conformé et dimensionné de façon telle qu'il offre une résistance au déplacement dans l'élément tubulaire 10 plus grande que celle offerte par les joncs 43 et 44 au déplacement du tube 35 de sorte que, -et comme il sera explicité ci-après-, le joint 40 ne peut coulisser dans l'élément tubulaire 10 qu'après qu'il ait été totalement emmanché sur le tube 35, lors du rapprochement entre eux des éléments constitutifs du dispositif de raccord. Sur le manchon 41 du joint d'étanchéité 40, -dont la longueur est de l'ordre de deux à trois fois le diamètre du tube 35 pour assurer un bon guidage du tube dans le joint-, est fixée une douille 52 destinée à servir de témoin d'assemblage du raccord, ladite douille pouvant être surmoulée sur le manchon 41 lorsqu'elle est en matière plastique ou rapportée sur ledit manchon lorsqu'elle est métallique. Le raccord peut être démontable ou non, à volonté, suivant qu'est présente ou ne l'est pas une bague 55, figures 9 et 10, avantageusement en matière plastique constituée par un fût 56 prolongé suivant la direction de son axe G par deux pattes 57 et 58 à section droite sensiblement triangulaire pour définir deux faces 59 et 60, respectivement, formant des rampes inclinées par rapport à la surface externe du fût 56; sur celui-ci sont également fixées deux oreilles de préhension 61, 62, disposées dans un plan perpendiculaire au plan moyen des pattes 57 et 58 et dont les âmes 63 et 64, qui les relient, respectivement, au fût ont une largeur correspondante aux encoches 14, et 142 de l'élément tubulaire 10 o elles peuvent ainsi se loger. Pour l'assemblage du dispositif de raccord rapide selon l'invention, on rapporte d'abord le joint 40 sur le tube 35 jusqu'à butée de sa tranche 48 sur la face 47 du bourrelet 46, les joncs 43 et 44 assurant le guidage, l'étanchéité et la fixation du joint sur le tube Ce dernier, garni du joint, est alors introduit dans l'élément tubulaire 10, lequel a été précédemment muni de la bague de démontage 55 lorsque le raccord est du type démontable Au début de l'introduction de l'ensemble tube 35/joint 40 dans l'élément tubulaire 10, introduction qui est facilitée par la face avant 70 à section droite en quart de rond du bourrelet 46 (figure 4), la condition est celle montrée sur les figures 11 et 12, en laquelle les lames élastiques 20 et 20 ' sont écartées l'une de l'autre, perpendiculairement au plan diamétral moyen P' en tirant parti de l'élasticité du corps 21 desdites lames; lorsque le mouvement de l'ensemble tube/joint d'étanchéité se poursuit dans le sens de la flèche C, figure 11, lesdites lames ne coopèrent avec la douille 52 qu'en des zones de contact quasi-ponctuelles a, b, c, d, figure 12, de leurs bords 27, 28, de sorte que le mouvement de coulissement de l'ensemble tube/joint s'effectue dans l'élément tubulaire sans difficulté, et avec compression du bourrelet 46 lequel, à fin de mouvement, est plus comprimé que le jonc 44, lui-même plus comprimé que le jonc 43. Dès que la douille 52 n'est plus en regard des bords libres des jupes 24 des lames élastiques 20, 20 ', ces dernières reprennent leur position non sollicitée et la condition est celle montrée sur les figures 13 et 14 en laquelle les jupes 24 coopèrent avec la surface externe du tube 35 sur lequel elles appuient avec un effet d'arc-boutement qui s'oppose à un désassemblage intempestif du dispositif. Si le raccord doit être démonté, par exemple pour un entretien aprèsvente, il suffit à un opérateur de saisir les oreilles 61 et 62 de la bague 55 et de déplacer ladite bague dans le sens inverse de celui montré par la flèche D sur la figure 13; au cours de ce mouvement, les rampes inclinées 59 et 60 des pattes 57 et 58 entrent en contact avec les bandeaux 23 des lames 20 et 20 ' pour défléchir celles-ci vers l'extérieur du dispositif rendant ainsi inopératoires les moyens de verrouillage constitués par les jupes 24 et autorisant de ce fait l'extraction de l'ensemble tube/joint d'étanchéité de l'élément tubulaire 10. C'est un mode de fonctionnement identique à celui décrit ci-dessus qui est mis en oeuvre lors de l'assemblage d'un raccord indémontable dans lequel la bague 55 est alors un simple fût tubulaire, -sans pattes comme 57, 58 ni oreilles 61, 62-, lorsque ladite bague existe, ou bien est totalement supprimée en contrepartie d'une douille de visualisation 52 de plus forte épaisseur. C'est également le même mode opératoire de montage simple ou de montage/démontage qui est mis en oeuvre dans le dispositif illustré sur la figure 15 o le tube 35 ' est un tube métallique à collerette 71 sur laquelle viennent en prise, -à la fin de la phase d'assemblage-, les lames élastiques 20, 20 ' solidaires de la partie 10 du dispositif de raccord. Quel que soit son mode de réalisation, le dispositif de raccord rapide selon l'invention fournit une excellente liaison des éléments du raccord entre eux, par la double étanchéité qu'assure le joint 40 et une bonne tenue en fonctionnement, en raison, d'une part, du guidage sur une longueur relativement grande des tubes ou tuyaux du raccord et, d'autre part, du verrouillage5 réalisé en dehors de la zone d'étanchéité par les lames élastiques 20, 20 '. Complémentairement, la douille 52, -dont la position par rapport aux lames élastiques est immédiatement visible-, renseigne l'utilisateur de façon10 simple quant au point de savoir si l'assemblage est satisfaisant, tandis que la présence éventuelle de la bague de démontage aisément accessible de l'extérieur autorise, en cas de besoin, une grande facilité d'entretien, par exemple pour un changement de joint d'étanchéité. 1 l REVENDICATIONS 1 Dispositif de raccord rapide pour la liaison étanche entre eux de deux tubes ou tuyaux rigides ou semi-rigides comprenant un joint d'étanchéité ( 40) interposé entre lesdits tubes ou tuyaux lorsque l'extrémité libre du premier d'entre eux est introduite dans le second, coaxialement à celui-ci, caractérisé en ce que: ledit joint ( 40) est constitué par un manchon ( 41) comportant à une de ses extrémités un bourrelet annulaire ( 46) conformé sur sa surface externe suivant un boudin d'étanchéité ( 49) et qui présente une face interne ( 47) avec laquelle est propre à coopérer la tranche ( 48) dudit premier tube ou tuyau ( 35,35 ') sur lequel le joint ( 40) est maintenu; et en ce que des lames élastiques ( 20,20 ') fixées sur le second tube ou tuyau ( 10) ménagent des moyens de verrouillage ( 241,242) propres à coopérer avec la surface externe ( 45) ou une collerette ( 71) dudit premier tube ou tuyau ( 35,35 ') pour s'opposer à la séparation involontaire des deux tubes ou tuyaux après que l'assemblage de ceux-ci ait été réalisé à la fin du mouvement de coulissement de l'un dans l'autre. 2 Dispositif de raccord rapide selon la revendication 1, caractérisé en ce que le manchon ( 41) que comporte le joint ( 40) est muni sur sa surface cylindrique interne ( 42), et au voisinage de ses deux extrémités, de joncs ( 43,44) distants l'un de l'autre et propres à coopérer avec la surface externe ( 45) dudit premier tube ou tuyau ( 35,35 ') pour le guidage et le maintien sur ce dernier dudit joint ( 40). 3 Dispositif de raccord rapide selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que les joncs ( 43,44) sont distants d'une longueur supérieure au diamètre du premier tube ou tuyau ( 35,35 ') et en ce qu'ils sont, en outre, dimensionnés de façon telle que celui ( 44) qui est le plus proche du bourrelet annulaire ( 46) offre une résistance à l'emmanchement du premier tube ou tuyau ( 35,35 ') plus forte que celle de l'autre jonc ( 43). 4 Dispositif de raccord rapide selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une douille ( 52) destinée à servir, entre autres, de témoin d'assemblage, est associée au manchon ( 41) que présente le joint ( 40). 5 Dispositif de raccord rapide selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, une bague ( 55) de démontage du raccord, ladite bague, -qui est munie d'oreilles de préhension ( 61, 62) pour son actionnement par un utilisateur-, étant interposée entre la douille ( 52) et ledit second tube ou tuyau ( 10). 6 Dispositif de raccord rapide selon la revendication 5, caractérisé en ce que la bague de démontage ( 55) comprend des pattes ( 57,58) présentant des rampes inclinées ( 59,60) propres à coopérer, chacune, avec un bandeau ( 23) des lames élastiques ( 20,20 ') pour écarter les moyens de verrouillage ( 241,242) que comportent lesdites lames ( 20,20 ') du tube ou tuyau ( 35,35 ') avec lequel ils coopèrent après assemblage. 7 Joint d'étanchéité propre à entrer dans la constitution d'un dispositif de raccord rapide selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un manchon cylindrique ( 41) dont la surface interne ( 42) présente, au voisinage de ses deux extrémités, deux joncs ( 43,44) distants l'un de l'autre, un desdits joncs étant adjacent à un bourrelet annulaire ( 46) dont la surface externe présente un boudin d'étanchéité ( 49) propre à coopérer avec la surface interne ( 50) d'un premier desdits tubes ou tuyaux ( 35, 35 '; 10) du dispositif de raccord et dont la surface interne ( 42) est conformée pour ménager une face de butée - ( 47) avec laquelle est propre à coopérer la tranche ( 48) du bord libre d'extrémité de l'autre ( 35,35 ') desdits tubes ou tuyaux ( 35,35 '; 10). 8 Joint d'étanchéité selon la revendication 7, caractérisé en ce que: les joncs ( 43,44) sont distants l'un de l'autre d'une longueur supérieure au diamètre du tube ou tuyau ( 35,35 ') avec lequel coopère le joint; ces joncs ( 43,44) sont conformés et dimensionnés de façon telle que celui ( 44) qui est le plus proche du bourrelet annulaire ( 46) offre une résistance à l'emmanchement du premier tube ou tuyau ( 35,35 ') plus forte que celle de l'autre jonc ( 43); et en ce que le boudin d'étanchéité ( 49) ménagé sur la surface externe du manchon du joint est dimensionné de manière telle qu'il offre une résistance à son déplacement dans le second tube ou tuyau plus importante que celle qu'apportent les joncs ( 43,44) au déplacement du premier tube ou tuyau à l'intérieur du joint.