Brevet FR2740531A1 — publié le 19970430

La présente invention concerne la liaison de l'extrémité d'un tube à un embout. Dans ce qui suit on appellera embout toute extrémité cylindrique d'un corps rigide pourvue intérieurement d'un canal de circulation d'un fluide et extérieurement de moyens de bridage (filetage, collerette, ergots radiaux, éléments de came. .) coopérant avec des moyens de bridage correspondant d'une bague d'attelage d'un tube. Cette extrémité est limitée axialement par une surface formant une butée pour le tube à raccorder. On connaît un dispositif de raccordement d'un tube à un embout en forme de manchon cylindrique, dont une section axiale possède des moyens pour sa fixation à l'embout et dont une autre section axiale possède des moyens de retenue du tube par exemple des moyens de connexion par griffes. Dans ce dispositif le tube ne pénètre pas dans l'embout, ce qui permet un démontage de la liaison sans qu'il soit nécessaire d'extraire le tube de l'embout par un mouvement axial. Cet avantage (la liaison est dite éclissée) trouve son intérêt dans la réalisation de réseaux de canalisations par tronçons de tubes adjacents les uns aux autres et entre lesquels est interposée une pièce de liaison (possédant un embout pour chaque tronçon). Cette pièce peut assurer d'autres fonctions, en plus de la liaison, telles qu'une dérivation, une fonction de coupure, de détente de la pression du fluide, de purge. En effet, lorsqu'il s'agit de modifier la géométrie du réseau, grâce à ce type de raccordement, on peut extraire du réseau au moins un tronçon de tube latéralement, c'est-à-dire sans avoir à devoir réaliser un mouvement de déboîtement axial entre le tube et les pièces de liaison. Ceci demanderait de démonter ces pièces pour les désolidariser de la structure qui les porte, le réseau étant en général fixé à cette structure par ces pièces. Cette absence d'emboîtement entre pièces et tubes présente cependant un inconvénient au sens où le tube n'étant pas emboîté, c'est-à-dire "encastré" dans l'embout de la pièce, le réseau présente à ces endroits des points de faiblesse mécanique qui encaissent mal les sollicitations en flexion que peut subir le réseau résultant par exemple des efforts de flambement dûs aux dilatations des tronçons de tube. Il s'ensuit à l'endroit de la liaison une ovalisation du tube, un décentrage de celui-ci qui nuit à la qualité de la connexion et de son étanchéité. Il est proposé par la présente invention de pallier cet inconvénient par des moyens, spécifiques à ce type de connexion, de renforcement de la liaison mécanique entre l'embout et le tube sans nuire au caractère éclissable de cette liaison. A cet effet l'invention a donc pour objet un perfectionnement à un dispositif de jonction d'un tube au corps d'une pièce, comprenant un embout cylindrique appartenant à la pièce, limité par une face frontale et un manchon de raccordement dont une première section comporte des moyens de fixation démontables pour coopérer avec des moyens disposés en correspondance sur l'embout de raccordement et dont une seconde section, adjacente axialement à la première, comporte des moyens s'opposant à l'extraction d'une extrémité du tube placé dans le manchon et en butée contre la face frontale de l'embout.Plus précisément, le manchon est équipé intérieurement d'une bague de guidage de l'extrémité du tube, de diamètre interne sensiblement égal à celui externe du tube, possédant une partie montée à coulissement dans la seconde section du manchon et une seconde partie en projection axiale dans la première section du manchon tandis que l'embout est pourvu d'une gorge creusée dans sa face frontale pour accueillir et centrer l'extrémité libre en projection de la seconde partie de la bague lorsque les moyens de fixation sont en prise. Ainsi quand les moyens de fixation sont en prise, la bague en question constitue une sorte de boîtier de maintien périphérique de l'extrémité du tube comme le ferait un logement ménagé dans l'embout dans lequel pénétrerait cette extrémité. L'intérêt de cette bague est qu'elle est séparable de l'embout lorsque l'on désaccouple les moyens de fixation, ce qui conserve à la liaison son caractère éclissable. Pour améliorer le comportement de cette bague à l'égard du tube, c'est-à-dire le rendre équivalent à un logement de réception que pourrait comporter l'embout, le manchon possède un épaulement formant butée d'engagement et de maintien de l'extrémité libre de la bague de guidage dans la gorge creusée dans la face frontale de l'embout et cette gorge est limitée axialement par un fond formant appui pour l'extrémité libre de la bague lorsque les moyens de fixation sont totalement en prise. Dans ces conditions, il n'existe plus aucun degré de liberté entre la bague et l'embout si bien que cette dernière se comporte comme une prolongation quasiment en une seule pièce de l'embout dans laquelle l'extrémité du tube est engagée. Dans un mode préféré de réalisation, les surfaces latérales de la gorge sont coniques et convergentes tandis que la surface latérale externe de l'extrémité libre de la bague est conique, d'angle au sommet plus petit que l'angle au sommet de la surface latérale externe de la gorge. On obtient ainsi une fixation de la bague à l'embout lorsque les moyens de fixation sont en prise, absente de tout coincement et donc permettant, lorsque l'on désaccouple les moyens de fixation, une extraction simple et sans effort de la bague hors de la gorge. Dans une variante de réalisation, la paroi interne de la gorge possède au moins deux embrèvements qui définissent ainsi au moins deux languettes entre eux. En effet il n'est pas besoin que la paroi interne de la gorge soit continue. Elle peut être constituée de deux ou plusieurs languettes qui constituent les moyens de guidage et de centrage de l'extrémité libre de la bague et dont les extrémités libres se situent au niveau de la face frontale de l'embout et constitue la butée d'enfoncement du tube dans le dispositif de jonction de l'invention. Pour que la bague puisse être extraite de la gorge ménagée dans l'embout lorsque l'on démonte le dispositif de jonction, la bague et le manchon possèdent des moyens de butée opposés à l'épaulement du manchon pour limiter leur coulissement relatif en direction opposée à cet épaulement et rendre la bague imperdable par rapport au manchon. Pour augmenter cet "encastrement" de l'extrémité du tube dans le dispositif de jonction suivant l'invention, l'orifice d'entrée du manchon est de diamètre intérieur sensiblement égal à celui du tube et forme une portée de guidage pour le tube dont la longueur axiale est telle que la longueur de la seconde section du manchon est au moins égale au diamètre extérieur du manchon. Enfin, les moyens de retenue du tube étant de manière connue en elle-même formés par une rondelle conique possédant des dents radiales intérieure, la partie extérieure de cette rondelle étant serrée entre la bague et l'épaulement du manchon, la rondelle comporte des orifices de passage pour des protubérances frontales de la bague dirigées vers l'épaulement de sorte que quand les moyens de fixation sont totalement en prise, il existe entre l'épaulement et la bague un jeu supérieur à l'épaisseur de cette partie extérieure de la rondelle conique. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description d'un de ses modes de réalisation donnés ci-après à titre d'exemple non limitatif. Il sera fait référence aux dessins annexés parmi lesquels - la figure 1 est une vue en coupe partielle d'un dispositif de jonction comportant le perfectionnement selon l'invention, - la figure 2 est une vue en bout de l'embout cylindrique auquel le tube doit être raccordé, - la figure 3 est une vue extérieure de la bague mise en oeuvre dans le dispositif de l'invention, - les figures 4 et 5 sont des vues de détail de la rondelle à griffes de maintien du tube dans le manchon selon l'invention. A la figure 1 on a représenté un embout 1 d'une pièce 2 à laquelle on souhaite raccorder l'extrémité d'un tube 3. Cet embout délimite une canalisation 4 centrale et est pourvu extérieurement d'un filetage 5. Il se termine par une surface frontale 6 dans laquelle est creusée une gorge 7 définie par une surface latérale externe 8, une surface latérale interne 9 et un fond 10. La surface latérale externe 8 est conique et converge dans une direction opposée à la surface centrale 6 tandis que la surface latérale interne 9 est également conique mais de pente beaucoup plus légère en divergeant à partir de la surface frontale 6. Le dispositif de l'invention représenté à la figure 1 comporte également un manchon 11 de raccordement dont une première section 12 comporte un taraudage intérieur 13 susceptible d'être vissé sur le filetage extérieur 5 de l'embout 1 et une deuxième section 14 adjacente à la première section 12 dans laquelle sont logés d'une part des moyens s'opposant à l'extraction du tube 3 logé dans le manchon 11 et constitué ici par une rondelle 15 qui sera décrite plus en détail en regard des figures 4 et 5 et d'autre part, des moyens d'étanchéité constitués par un joint 16. Une entretoise 17 est disposée entre la rondelle 15 et le joint 16 pour constituer une surface d'appui à cette rondelle sur laquelle elle viendra se plaquer par déformation élastique lorsque les moyens de fixation filetés 5 et 13 seront totalement en prise.L'extrémité libre de la section axiale 14 du manchon définit une ouverture 18 dont la longueur axiale est repérée L sur la figure 1. Au-delà de la rondelle 15 par rapport à l'entrée 18, le manchon comporte une bague 19 de guidage pour le tube 3. Cette bague 19 possède une première partie 20 au voisinage de la rondelle 15 qui est montée à coulissement à l'intérieur de la seconde section 14 du manchon 11. Elle possède une seconde partie 21 qui prolonge la première partie 20 pour faire saillie à l'intérieur de la première section 12 du manchon 11. Cette seconde partie 21 est limitée par une surface extérieure 22 conique convergente vers la droite du dessin et de pente légèrement inférieure à la pente de la surface conique 8 constituant la surface latérale externe de la gorge 7. A son extrémité opposée à la saillie 21, la bague 19 comporte une série de doigts axiaux 23 qui s'étendent en direction de l'entretoise 17, au-delà d'une surface terminale 24 et qui pénètrent librement dans des logements 25 prévus en correspondance dans l'entretoise 17 et creusés dans la surface d'appui que présente cette entretoise pour la rondelle 15. La partie 20 comporte également un épaulement périphérique 26 tourné à l'opposé de la surface 24 pour coopérer avec un épaulement correspondant 27 ménagé dans la seconde section 14 du manchon, cet épaulement 27 étant ici légèrement conique. La bague 19 peut donc coulisser axialement et de manière limitée à l'intérieur du manchon 11 entre la position représentée à la figure 1 dans laquelle les épaulements 26 et 27 sont au contact l'un de l'autre et une position dans laquelle les doigts 23 sont en butée contre le fond des logements 25 de l'entretoise 17, l'entretoise 17 étant elle-même appuyée sur un épaulement 28 du manchon. On remarquera enfin la présence d'un joint torique 29 qui est placé à la jonction des parties 20 et 21 de la bague 19, à l'extérieure de celle-ci, ce joint 29 étant retenu sur la bague par une surface conique 30 qui en constitue le logement. La bague 19 possède un diamètre intérieur D sensiblement égal au diamètre extérieur du tube 3. Le plus grand diamètre de la surface latérale interne 9 de la gorge 7 est légèrement inférieur au diamètre intérieur D de la bague 19. Par ailleurs, le diamètre extérieur de la partie 21 mesuré dans le plan de sa surface d'extrémité 21a est sensiblement égal au diamètre de la surface extérieure conique 8 de la gorge 7 mesuré dans le plan du fond 10. Lorsque l'on souhaite raccorder le tube 3 à la pièce 2, on commence par visser le manchon équipé des éléments décrits ci-dessus sur l'embout 1. La partie 21 de la bague 19 pénètre donc dans la gorge 7 et est centrée par rapport à celle-ci grâce à la paroi conique 8 de la gorge. Lorsque la face 21a de la bague 19 rencontre le fond 10 de la gorge 7, la poursuite du serrage rapproche les fonds des logements 25 des doigts 23 sur lequel finalement ils s'appuient. La bague 19 est alors bloquée dans une position qui est déterminée par le guidage de sa partie 21 dans la gorge 7 et par l'appui de sa surface frontale 21a sur le fond 10 de la gorge. En effet, les jeux de la bague 19 par rapport au manchon 11 sont tels que c'est ce guidage et cet appui qui sont prédominants dans la position définitive prise par la bague 19. Ainsi cette bague joue-t-elle le rôle d'une prolongation solidaire de l'embout 1 puisque sa position est définie par cet embout. En fin de serrage, la face frontale 6 de l'embout a permis, à l'extérieur de la gorge 7, de comprimer légèrement le joint 29 et est située pour partie à l'intérieur de la bague 19. Cette partie intérieure constitue la butée du tube 3 que l'on introduit dans le manchon après vissage de ce dernier sur l'embout. Comme laportée intérieure de la bague 19 s'étend sur la longueur axiale de la projection 21 et sur une partie au moins de la longueur axiale de la partie 20, cette dernière partie constitue une portée de centrage pour le tube 3 qui se trouve donc correctement en position et pratiquement "encastrée" par rapport à l'embout 1. Lors du serrage du manchon sur l'embout, l'empi- lement 17, 19 s'est resserré et a contraint la rondelle 15 à prendre une position plus radiale que sa position de repos. Cette déformation est connue en elle-même et permet aux dents intérieures de cette rondelle 15 de s'étendre sur un diamètre légèrement plus petit que le diamètre extérieur du tube 3. Sur la figure 4 on a représenté l'ébauche plane qui permet de réaliser la rondelle 15, cette ébauche 31 possède une pluralité d'orifice 32 de diamètre et de disposition telles que lorsque la rondelle est mise en forme comme illustré par la coupe de la figure 5, ses orifices 32 peuvent laisser passer avec jeu les doigts 23 de la bague 19. Lors de l'appui de l'extrémité de ces doigts au fond des logements 25 de l'entretoise 17, la surface 24 de la bague 19 ne vient pas serrer fortement la rondelle 25 pour la contraindre à prendre appui sur l'entretoise 17. Au contraire il existe une distance entre l'entretoise 17 et cette surface 24 supérieure à l'épaisseur de la rondelle 15 de sorte qu'il existe un léger jeu pour cette rondelle, jeu qui facilite l'introduction du tube 3. La figure 2 qui est une vue suivant F, c'est-àdire en bout de la pièce 2, illustre le fait que la gorge 7 est limitée intérieurement non pas par une paroi continue mais par deux languettes 40, 41 qui portent des portions de surface 9, ces languettes étant séparées par des embrève ments 42, 43 totalement dépourvus de matière. C'est la surface extrême 6a, 6t de ces languettes qui constitue butée pour l'enfoncement du tube 3, ces surfaces extrêmes 6a et 6b étant dans le plan terminal 6 de l'embout 1. Enfin, selon l'invention, la partie d'entrée du manchon 11 qui délimite l'ouverture 18 par laquelle le tube 3 est introduit, est d'une longueur axiale L telle que la longueur axiale de la seconde section 14 c'est-à-dire celle de la distance qui sépare l'extrémité 6 de l'embout 1 logé dans le manchon 11 lorsque le vissage est complètement achevé de l'extrémité libre de ce manchon, est supérieur au diamètre D du tube. On améliore ainsi l'encastrement du tube dans le dispositif de jonction s'opposant ainsi aux déformations que ce tube pourrait subir du fait des sollicitations de flexion et de flambement qu'il pourrait subir. La portée 18 de l'entrée du manchon peut être divisée en une multitude de secteurs séparés par des rainures axiales. L'invention peut bien entendu être réalisée de manière différente. En particulier l'entretoise 17 peut ne pas exister, les doigts 23 s'appuyant directement sur l'épaulement 28 avec la rondelle 15 entre eux. REVENDICATIONS 1. Perfectionnement à un dispositif de jonction d'un tube (3) au corps d'une pièce (2) comprenant un embout (1) cylindrique appartenant à la pièce limité par une face frontale (6) et un manchon (11) de raccordement dont une première section (12) comporte des moyens (13) de fixation démontables pour coopérer avec des moyens (5) disposés en correspondance sur l'embout (1) de raccordement, et dont une seconde section (14) adjacente axialement à la première (13) comporte des moyens (15) s'opposant à l'extraction d'une extrémité du tube (3) placé dans le manchon (11) et en butée contre la face frontale (6) de l'embout (1), caractérisé en ce que le manchon (11) est équipé intérieurement d'une bague de guidage (19) de l'extrémité du tube (3), de diamètre (D) interne sensiblement égal à celui externe du tube (3), possédant une partie (20) montée à coulissement dans la seconde section (14) du manchon (11) et une seconde partie (21) en projection axiale dans la première section (12) du manchon (11) tandis que l'embout (1) est pourvu d'une gorge (7) creusée dans sa face frontale (6) pour accueillir et centrer l'extrémité libre de la seconde partie en projection (21) de la bague (19) lorsque les moyens de fixation (5, 13) sont en prise. 2. Perfectionnement selon la revendication 1, caractérisé en ce que le manchon (11) possède un épaulement (28) formant au moins indirectement butée d'engagement et de maintien de l'extrémité libre (21a) de la bague de guidage (19) dans la gorge (7) creusée dans la face frontale (6) de l'embout (1). 3. Perfectionnement selon la revendication 1, caractérisé en ce que la gorge (7) est limitée axialement par un fond (10) formant appui pour l'extrémité libre (21a) de la bague (19) lorsque les moyens (5, 13) de fixation sont totalement en prise. 4. Perfectionnement selon la revendication 1, caractérisé en ce que les surfaces latérales (8, 9) de la gorge (7) sont coniques et convergentes. 5. Perfectionnement selon la revendication 4, caractérisé en ce que la surface latérale externe (22) de la partie (21) de la bague (19) est conique d'angle au sommet plus petit que l'angle au sommet de la surface latérale externe (8) de la gorge (7). 6. Perfectionnement selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la paroi interne (9) de la gorge possède au moins deux embrèvements (42, 43) définissant entre eux au moins deux languettes (40, 41). 7. Perfectionnement selon l'une des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que la bague (19) et le manchon (11) possèdent des moyens de butée (26, 27) opposés à l'épaulement (28) du manchon pour limiter leur coulissement relatif en direction opposée à l'épaulement (28) et rendre la bague (19) imperdable par rapport au manchon. 8. Perfectionnement selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'orifice (18) d'entrée du manchon (11) est de diamètre intérieur (D) sensiblement égal à celui du tube (3) et forme une portée de guidage pour le tube (3) dont la longueur axiale (L) est telle que la longueur de la seconde section (14) du manchon (11) est au moins égale au diamètre extérieur (D) du tube. 9. Perfectionnement selon l'une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que les moyens de retenue du tube étant de manière connue en elle-même formés par une rondelle (15) conique possédant des dents radiales intérieures, la partie extérieure de la rondelle étant serrée au moins indirectement entre une surface terminale (24) de la bague (19) et l'épaulement (28) du manchon, la rondelle (15) comporte des orifices (31) de passage pour des protubérances (23) frontales de la bague (19) dirigée vers l'épaulement (28) de sorte que quand les moyens de fixation (5, 13) sont totalement en prise, il existe entre les surfaces de serrage un jeu supérieur à l'épaisseur de la rondelle (15) conique.