Brevet FR2736988A1 — publié le 19970124

L'invention concerne un raccord à tube, comprenant un corps de raccord doté d'un premier perçage qui part d'une face frontale plane dudit corps, comprenant un écrou susceptible d'être vissé sur le corps de raccord, et comprenant un tube, qui est passé à travers un perçage de l'écrou et qui présente un évasement avec deux surfaces de serrage, parmi lesquelles la première surface de serrage s'appuie à l'état serré du raccord à tube contre le corps de raccord, et la seconde surface de serrage s'appuie contre l'écrou, et comprenant un joint souple. Un tel raccord à tube est décrit dans le document US-PS 3 393 930. Dans ce document, le tube présente un évasement qui possède deux tronçons d'évasement déviés sur 180 . L'écrou présente une surface qui s'étend radialement pour venir en contact contre un tronçon de l'évasement qui s'étend radialement. Le tronçon d'évasement dirigé vers l'intérieur avec la première surface de serrage est appliqué dans la région de la transition entre une surface qui s'étend radialement et une surface incurvée, contre une arête entre un perçage et une face frontale radiale du corps de raccord, de sorte qu'il en résulte un étanchement et un pressage linéaires. Entre un prolongement de diamètre réduit du tronçon d'évasement, qui pénètre dans un tronçon de perçage correspondant du corps de raccord, et un ressaut dans le corps de raccord, qui part de la face frontale, est agencé un joint souple pour l'étanchéité. L'inconvénient de cette réalisation, c'est qu'il existe des pressions de surface relativement importantes entre l'évasement et le corps de raccord, en raison du tracé radial des surfaces en contact mutuel de l'écrou et de l'évasement, ainsi qu'en raison du contact linéaire entre l'évasement et le corps de raccord, de sorte qu'il peut se produire des tassements, et même des fissures, en raison d'une part du renvoi sur 180 des deux tronçons de l'évasement et des hautes pressions de surface, et d'autre part en raison de l'effet d'entaille qui résulte du contact linéaire, et ces tassements et ces fissures peuvent mener à des pertes d'étanchéité du raccord. Dans le document US- PS 2 458 817 est décrit un mode de réalisation dans lequel le tube est pourvu d'un évasement qui comprend un tronçon de forme conique et un tronçon dirigé radialement vers l'intérieur. À l'écrou est associée une douille de pressage, qui sollicite par une surface radiale la surface conique en direction axiale suivant une ligne. Le corps de raccord est pourvu dans sa face frontale d'une dépouille, et il se forme entre la dépouille cylindrique et la face frontale une arête contre laquelle vient en contact l'évasement du tube par une surface radiale, de sorte qu'il se produit également un contact linéaire. Le contact linéaire dans la région de contact entre l'évasement et le corps de raccord d'une part, et entre la douille de compression sollicitée par l'écrou et le tronçon conique du tronçon d'évasement d'autre part, mène à des pressions de surface élevées et ainsi à des tassements. On court également le risque de solliciter le joint de façon excessive, et celui- ci peut fuir vers l'intérieur, de sorte que l'étanchéité peut également être perdue. Enfin, une répétition du montage mène également à des tassements. Le contact au niveau d'une arête, c'est-à-dire le contact linéaire, mène en outre à des sollicitations qui peuvent provoquer la formation de fissures. Dans le document DD 240 059 AI1 est décrit un raccord à tube dans lequel le tube comporte un tronçon de raccord formé depuis le matériau du tube, qui possède les contours d'une bague à cisaillement normalisée. De façon correspondante, le corps de raccord est pourvu d'un perçage conique avec un cône de 24 . L'écrou comporte un perçage conique avec un cône de 90 , correspondant à la norme. L'angle du cône de la première surface de serrage, qui est associée au perçage conique du corps de raccord, est choisi plus petit que l'angle du cône du perçage conique du corps de raccord. Grâce à ceci, on doit assurer un contact linéaire de la première surface de serrage sur le plus petit diamètre du perçage conique. Ceci se produit pour augmenter l'effet d'étanchéité. La seconde surface de serrage qui coopère avec l'écrou-chapeau est comprimée et la partie conique qui part de celle-ci et s'étend vers l'avant jusqu'à l'extrémité du tube est formée sur celui-ci avec la première surface de serrage. L'inconvénient de cet appui linéaire, c'est qu'en raison des forces de vissage axiales élevées, il résulte des pressions de surface élevées qui peuvent mener à des phénomènes de tassement qui ne peuvent pas satisfaire de façon durable à des hautes exigences quant à l'étanchéité. Dans le cas de sollicitations alternées en friction appliquées via le tube, l'appui linéaire du tube dans le corps de raccord mène également à des tassements et par conséquent à des pertes d'étanchéité. Dans le document US 4 754 995 est décrit un raccord à tube analogue dans lequel le tube présente un pli, dont la première surface de serrage est représentée par une transition de rayon entre un tronçon de tube cylindrique droit situé en avant de l'évasement, et une surface oblique du vissage qui est appliquée contre une surface correspondante dans le corps de raccord, laquelle est conformée de façon radiale. L'écrou que l'on peut y visser présente une face frontale qui s'étend radialement par rapport à l'axe longitudinal et qui s'appuie contre la seconde surface de serrage. Le contact a également lieu ici dans la région de transition entre le tronçon de tube cylindrique droit normal et le second tronçon de transition arrondi en direction de la partie de la surface de serrage qui s'étend sensiblement radialement. En supplément, il est prévu dans un perçage cylindrique du corps de raccord une dépouille dans laquelle est agencé un joint qui est appliqué sur la surface extérieure du tronçon de tube cylindrique prévu avant l'évasement pour assurer l'étanchéité. Il est également désavantageux dans ce mode de réalisation que lors du serrage, et ceci en particulier lors d'un serrage répété, il peut se produire un serrage excessif puisqu'il n'existe aucune butée fixe détectable qui indique un serrage définitif du raccord. L'objectif de l'invention est de réaliser un raccord à tube dans lequel on indique de façon claire à quel moment le serrage nécessaire du raccord pour atteindre d'étanchéité est atteint, et dans lequel on exclut une sollicitation excessive du joint souple prévu pour réaliser l'étanchéité. Conformément à l'invention, cet objectif est atteint par le fait que l'écrou comporte un perçage conique qui va en se rétrécissant en s'éloignant du corps de raccord, que le corps de raccord présente une face frontale qui forme un plan sur lequel est dressé verticalement l'axe longitudinal, que l'évasement du tube est conçu de telle manière que la première surface de serrage s'étend parallèlement à la face frontale du corps de raccord et s'appuie à l'état serré au moins par un tronçon partiel contre la face frontale du corps de raccord, et que la seconde surface de serrage est réalisée de façon conique en correspondance du perçage conique de l'écrou, et que le joint souple est agencé de manière enfermée dans une chambre de réception. L'avantage dans ce mode de réalisation, c'est que l'évasement assure, avec sa forme, qu'on évite un serrage excessif, puisque l'agencement des matériaux des deux tronçons de l'évasement a pour effet d'indiquer qu'on atteint la force de montage nécessaire, directement par une nette montée du couple de rotation que l'on doit appliquer sur l'écrou. Au total, même lors d'un montage répété, on évite des tassements ou la formation de fissures. Une réalisation tout particulièrement avantageuse résulte de la coopération avec un corps de raccord qui présente un perçage selon la norme DIN (Norme Industrielle Allemande), version mai 1994, forme de perçage W, selon une autre concrétisation de l'invention, par le fait que la première surface de serrage est précédée d'un tronçon tubulaire cylindrique droit, lequel pénètre à l'état serré dans le premier perçage cylindrique droit du corps de raccord, et par le fait qu'on agence un joint dans l'intervalle entre la face extérieure du tronçon tubulaire du premier perçage conique du corps de raccord et la première surface de serrage. Grâce à cette réalisation, on offre un espace de réception pour une bague d'étanchéité, qui réalise un agencement enfermé de la bague d'étanchéité et qui mène à une étanchéité fine. En outre, grâce au contact sur une grande surface des tronçons d'évasement contre les surfaces associées de l'écrou et du corps de raccord, il se produit une limitation sûre du déplacement, de sorte que le joint souple n'est pas excessivement sollicité et que sa fonction est assurée sur une longue période. L'agencement de joints souples est critique dans les raccords tubulaires habituels, puisque ceci mène soit à un affaiblissement du corps de raccord, soit l'on doit choisir un agencement dans lequel on ne peut atteindre aucune étanchéité optimum, parce qu'on ne peut éviter des fentes dans lesquelles les joints peuvent être forcés. De plus, dans les raccords à tube habituels avec des bagues à cisaillement ou des bagues de serrage, on doit étancher deux fentes d'étanchéité. L'agencement du joint contre la butée à tube pose cependant, en particulier dans les raccords à bague à cisaillement, des problèmes parce que le joint est sollicité par la poussée axiale du tube lorsqu'on serre la bague à cisaillement, et que ceci peut mener à des sollicitations excessives. On ne peut garantir aucune course de serrage exacte. Dans la solution selon un développement de l'invention, le joint est cependant logé de façon protégée, et comme il n'existe ni bague à cisaillement ni bague de serrage, il n'existe donc qu'une seule fente d'étanchéité qui est de cette manière étanchée de façon efficace. On obtient une forme particulièrement avantageuse lorsque le tronçon d'évasement qui porte la seconde surface de serrage part immédiatement du tronçon d'évasement du tube qui porte la première surface de serrage. Grâce à ceci, se produit une concentration des masses dans la région radialement à l'extérieur, de sorte qu'il se forme un tronçon massif lors du serrage, qui mène à une montée nette du couple de rotation lorsqu'on atteint la course de serrage correspondante. Le joint qui est associé au tronçon tubulaire situé avant l'évasement peut être réalisé soit sous forme d'un joint torique, soit d'une bague d'étanchéité qui présente en section transversale une forme triangulaire. Dans une réalisation dans laquelle l'évasement part immédiatement depuis l'extrémité du tube à raccorder, on prévoit d'adapter le perçage du corps de raccord au diamètre intérieur nominal du tube à raccorder. Pour la réalisation du tube avec un évasement qui part directement de l'extrémité du tube, on prévoit en outre dans la face frontale du corps de raccord de ménager une gorge dans laquelle est agencé un joint. Dans un tel cas, on dispose d'une surface considérablement plus importante au niveau de la face frontale que ceci n'est le cas avec un corps de raccord avec un perçage conique, de sorte qu'il ne se produit aucun affaiblissement important à cause de la gorge. La longueur de l'évasement peut être ajustée à l'écrou respectif à utiliser. Deux modes de réalisation préférés sont illustrés de façon schématique dans les dessins. Les figures montrent: figure 1 une demi-coupe transversale d'un tronçon d'un raccord à tube, dans un premier mode de réalisation dans lequel l'évasement du tube est situé directement au début du tube; et figure 2 une représentation comparable à la figure 1 en relation avec un autre mode de réalisation dans lequel un tronçon tubulaire cylindrique droit est prévu avant l'évasement. La figure 1 montre un raccord à tube 1 avec le corps de raccord 2, l'écrou 7 et le tube 11. Le corps de raccord 2 n'est représenté que partiellement, et également uniquement en ce qui concerne son raccordement avec une extrémité de tube. L'autre extrémité peut être prévue à nouveau de façon correspondante à l'illustration, de sorte que le corps de raccord 2 sert au raccordement de deux tubes. Le corps de raccord 2 possède sur sa surface extérieure un filetage 3 qui part de la face frontale 4. L'axe longitudinal du raccord à tube 1 est désigné par la référence 5. Sur cet axe est centré un premier perçage cylindrique droit 126, qui traverse le corps de raccord 2 et se termine dans la face frontale 4. La face frontale 4 est réalisée sous forme d'une surface annulaire. Elle présente une gorge annulaire dans laquelle est agencé un joint 23. Un écrou 7 est vissé sur le filetage 3 du corps de raccord 2. Celui-ci possède à cet effet un perçage avec un taraudage 8. L'écrou 7 possède en outre un second perçage conique 9, qui va en se rétrécissant en s'éloignant du corps de raccord 2. Par contre, la face frontale 4 s'étend à angle droit par rapport à l'axe longitudinal 5. L'axe longitudinal 5 est donc dressé perpendiculairement sur un plan qui est formé par la face frontale 4. Au second perçage conique 9 se raccorde un perçage traversant 10. Le tube 11 est passé à travers le perçage 10. À l'extrémité du tube 1 qui présente le diamètre intérieur DI, qui correspond sensiblement au diamètre du perçage 6 du corps de raccord 2, est prévu un évasement 12. L'évasement 12 comprend un premier tronçon d'évasement 14 avec une première surface de serrage 13 parallèle à la face frontale 4, et un second tronçon d'évasement 16 qui part du grand diamètre du précédent, avec la seconde surface de serrage 15 qui s'étend également de façon conique. Le tracé de la seconde surface de serrage 15 est ajusté à celui du second perçage conique 9. L'écrou serre, en venant engager la seconde surface de serrage 19 par son second perçage conique 9, l'évasement 12 avec le premier tronçon d'évasement 14 et la première surface de serrage associée 13 contre la face frontale 4 du corps de raccord 2. Le joint 23 agencé entre la face frontale 4 et la première surface de serrage 13 assure un étanchement fin du système. La figure 2 montre le raccord à tube 1' avec le corps de raccord 2, qui est dressé perpendiculairement à l'axe longitudinal 5 du raccord à tube 1', en partant de la face frontale 4 qui représente un plan, et qui comporte le filetage 3. Le filetage 3 est ménagé sur la surface extérieure. La figure 2 montre également uniquement un tronçon du raccord à tube sous forme d'une demi-coupe longitudinale, c'est-à-dire qu'il y a une symétrie par rapport à l'axe longitudinal 5 et par rapport à un plan transversal à l'axe longitudinal 5. En partant de la face frontale 4, on a prévu tout d'abord un premier perçage conique 8 qui va en se rétrécissant en s'éloignant de la face frontale 4 et se termine dans le premier perçage cylindrique droit 6, dont le diamètre correspond au diamètre extérieur du tube à serrer. Le premier perçage cylindrique droit 6 se termine par un épaulement annulaire 22. Le second perçage cylindrique, de diamètre réduit 21, part de cet épaulement. Le diamètre du second perçage cylindrique 21 correspond sensiblement au diamètre intérieur nominal du tube à raccorder. L'écrou 7 est vissé par un taraudage 8 sur le filetage 3 du corps de raccord 2. Le perçage taraudé se transforme en un second perçage conique 9, qui va en se rétrécissant en s'éloignant du corps de raccord 2 et se termine dans le perçage traversant 10. Le perçage traversant 10 sert à faire passer le tube 11, dont la surface extérieure présente un diamètre plus petit, de manière correspondante. En partant du tronçon de tube avec le diamètre extérieur 20, on a prévu à l'extrémité avant tout d'abord un évasement 12, qui possède un premier tronçon d'évasement 14 et un second tronçon d'évasement 16. Le premier tronçon d'évasement 14 porte la première surface de serrage 13 parallèle à la face frontale 4. Ceci signifie que la première surface de serrage 13 est une surface plane, sur laquelle se dresse perpendiculairement l'axe longitudinal 5. À son grand diamètre se raccorde directement le second tronçon d'évasement 16 avec la seconde surface de serrage conique 15, qui est ajustée au second perçage conique 9 de l'écrou 7. Le tronçon de tube 18 est situé en avant du premier tronçon d'évasement 14. Ce tronçon de tube est réalisé de manière cylindrique droite et comporte un perçage qui correspond au diamètre intérieur nominal du tube 11 que l'on veut raccorder. La longueur du tronçon de tube 18 est choisie de manière à ce qu'il pénètre par la surface extérieure 19 jusque dans le premier perçage cylindrique 6, mais sans venir cependant en contact contre l'épaulement annulaire 22 à l'état serré du raccord à tube. Entre la surface extérieure 19 du tronçon de tube 18, le perçage conique 17 du corps de raccord 2, et la première surface de serrage 13 est formé un intervalle qui présente une forme sensiblement triangulaire et dans lequel est agencé un joint 23. Le joint 23 est monté préalablement lors du montage en étant maintenu sur la surface extérieure 19 du tronçon de tube 18. Grâce à ceci, on étanche l'unique fente qui pourrait mener à des pertes d'étanchéité. Il est de plus possible de remplir la chambre qui résulte de l'évasement entre les deux tronçons d'évasement 14, 16, en mettant par exemple en place une bague lors de la déformation, qui s'adapte à la forme. Revendications 1. Raccord à tube (1, 1') comprenant un corps de raccord (2) avec un premier perçage qui part d'une face frontale plane (4) dudit corps, comprenant un écrou (7) susceptible d'être vissé sur le corps de raccord (2), et comprenant un tube (11) qui est passé à travers un perçage (10) de l'écrou (7) et qui présente un évasement (12) avec deux surfaces de serrage (13, 15), parmi lesquelles la première surface de serrage (13) s'appuie sur le corps de raccord (2) à l'état serré du raccord à tube (1, 1') et la seconde surface de serrage (15) s'appuie contre l'écrou (7), et comprenant unjoint souple (23), caractérisé en ce que l'écrou (7) comporte un perçage conique (9) qui va en se rétrécissant en s'éloignant du corps de raccord (2), en ce que le corps de raccord (2) présente une face frontale (4) qui forme un plan sur lequel se dresse l'axe longitudinal (5), en ce que l'évasement (12) du tube (11) est conçu de manière que la première surface de serrage (13) est parallèle à la face frontale (4) du corps de raccord (2) et s'appuie à l'état serré au moins par un tronçon partiel contre la face frontale (4) du corps de raccord (2), et en ce que la seconde surface de serrage (15) est réalisée de façon conique en correspondance du perçage conique (9) de l'écrou (7), et en ce que le joint souple (23) est agencé de façon enfermée dans un logement de réception. 2. Raccord à tube selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps de raccord (2) comporte un perçage conique (17) qui part de sa face frontale plane (4) et va en se rétrécissant le long de l'axe longitudinal (5), un premier perçage cylindrique droit (6) qui se raccorde au plus petit diamètre dudit perçage conique (17) et qui se transforme par un épaulement annulaire (22) en un second perçage cylindrique droit (21) de diamètre réduit par rapport à celui-ci, et dans lequel le perçage conique (9) de l'écrou va en se rétrécissant en sens opposé au perçage conique (17) du corps de raccord (2), et en ce qu'un tronçon de tube cylindrique droit (18) est situé avant la première surface de serrage (13), ledit tronçon de tube (18) pénétrant à l'état serré dans le premier perçage cylindrique droit (6) du corps de raccord (2), et en ce que dans l'intervalle entre la surface extérieure (19) du tronçon de tube (18), le premier perçage conique (17) du corps de raccord (2), et la première surface de serrage (13) est agencé un joint (23). 3. Raccord à tube selon l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le tronçon d'évasement (16) qui porte la seconde surface de serrage (15) part directement du tronçon d'évasement (14) du tube (11) qui porte la première surface de serrage (13). 4. Raccord à tube selon la revendication 2, caractérisé en ce que le joint est un joint torique (23). 5. Raccord à tube selon la revendication 2, caractérisé en ce que le joint (23) est une bague d'étanchéité qui présente en section transversale une forme triangulaire. 6. Raccord à tube selon la revendication 1, caractérisé en ce que le perçage (6) du tube de raccord (2) est adapté au diamètre intérieur nominal du tube (11) à raccorder. 7. Raccord à tube selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une gorge est ménagée dans la face frontale (4) du corps de raccord (2), dans laquelle est placé un joint (23).