Brevet FR2783590A1 — publié le 20000324

La présente invention concerne un dispositif de raccordement instantané pour tuyau, notamment un tuyau destiné à conduire un liquide. Le domaine d'application de la présente invention est le raccord de tuyaux destinés à conduire des fluides qui se trouvent sous une pression de quelques bars. Il peut par exemple s'agir de conduites d'eau telles les conduites d'eau à usage sanitaire ou chauffage. On connaît des dispositifs de raccordement dans lesquels il suffit d'introduire l'extrémité d'un tuyau à raccorder et de la pousser axialement vers l'intérieur du dispositif pour réaliser un raccord présentant une bonne étanchéité et une bonne tenue mécanique. De tels dispositifs de raccord comportent généralement une pièce annulaire présentant à sa périphérie des dents qui s'étendent radialement vers l'intérieur mais qui sont toutes inclinées, par rapport au plan transversal dans lequel se trouve la pièce annulaire, vers l'intérieur du dispositif de raccordement. Le diamètre mesuré aux extrémités libres des dents est inférieur au diamètre extérieur du tuyau à raccorder. Toutefois, ces dents présentent une certaine élasticité qui, combinée à l'inclinaison des dents permet l'introduction du tuyau à raccorder dans le dispositif de raccordement. Une fois l'extrémité du tuyau introduite et engagée dans le dispositif de raccordement, un retrait de celui-ci est empêché par les dents qui viennent alors prendre appui sur la surface extérieure du tuyau et qui viennent s'arc-bouter. La pièce annulaire et ses dents réalisent donc la tenue mécanique de l'extrémité du tuyau dans le dispositif de raccordement. Un (ou plusieurs) joint(s) réalise(nt) l'étanchéité au niveau de ce raccord. Les raccords de ce type connus comportent une douille dans laquelle est généralement monté un joint. Un ensemble comportant une pièce annulaire avec des dents élastiques est alors monté à une extrémité de la douille. Cet ensemble comporte par exemple une butée pour permettre le positionnement axial de la pièce annulaire dentée, la pièce annulaire dentée, un bouton-poussoir qui sert d'une part à libérer un tuyau raccordé en agissant sur les dents élastiques pour les pousser vers l'intérieur de la douille et d'autre part de contrebutée pour empêcher un retrait de la pièce annulaire dentée lorsqu'une traction est exercée sur le tuyau tendant à faire sortir le tuyau du dispositif de raccordement, ainsi qu'une bague extérieure permettant la fixation des trois pièces précédentes sur la douille de raccordement. L'inconvénient de ce type de dispositif est sa relative complexité et de ce fait son prix de revient relativement élevé. En effet, on retrouve là un ensemble de plusieurs pièces à venir assembler sur une douille. La présente invention a alors pour but de proposer un nouveau dispositif de raccordement, de type instantané. Ce nouveau raccord sera de préférence simple et d'un prix de revient peu élevé. Pour répondre aux normes existant dans divers pays, ce raccord pourra de préférence être rendu indémontable. À cet effet, le dispositif qu'elle propose est un dispositif de raccordement instantané pour tuyau, comportant une douille destinée à recevoir un joint, et une bague d'accrochage munie de dents élastiques inclinées par rapport à un plan transversal, ou éventuellement radiales. Selon l'invention, la douille, de forme générale cylindrique circulaire, est déformée localement de manière à présenter un logement annulaire dans lequel sont logés le joint et la bague d'accrochage. Ce raccord est facile à réaliser. Il met très peu de pièces en oeuvre. La douille peut présenter une forme facile à réaliser. En effet, il suffit de réaliser dans celle-ci un logement pour recevoir le joint et la bague d'accrochage. De plus, en prévoyant une douille de longueur suffisante, une zone permettant un sertissage après raccordement d'un tuyau peut être prévue. Ceci permet alors de garantir l'indémontabilité du raccord. Dans une première forme de réalisation d'un dispositif de raccordement selon l'invention, la bague d'accrochage est placée à côté du joint dans le logement. Dans ce cas, le joint est disposé de préférence en amont de la bague d'accrochage, c'est à dire du côté d'une ouverture de la douille destinée à recevoir un tube à raccorder. Ceci présente plusieurs avantages. Tout d'abord, le tuyau raccordé, au niveau du joint, n'est pas rayé. L'étanchéité se fait donc dans de bonnes conditions. Dans une seconde forme de réalisation d'un dispositif de raccordement selon l'invention, la bague d'accrochage est noyée par surmoulage partiellement dans le joint, au moins les extrémités des dents étant libres. Dans ce cas, I'ensemble formé par le joint et la bague d'accrochage est disposé dans le logement prévu à cet effet dans la douille de telle manière que la bague d'accrochage se trouve en aval, c'est à dire vers l'intérieur de la douille. On retrouve alors ici les mêmes avantages que ceux évoqués au paragraphe précédent. Pour préserver le joint lors de la fabrication du raccord, celui-ci est avantageusement protégé par une rondelle anti-extrusion placée à côté de lui, du côté de l'extérieur de la douille. Dans ce cas, la rondelle antiextrusion présente un diamètre intérieur légèrement supérieur au diamètre extérieur du tube à raccorder. Un jeu est alors réalisé entre la rondelle anti- extrusion et le tuyau à raccorder. Pour pouvoir garantir une indémontabilité, la douille présente avantageusement une zone cylindrique circulaire destinée à être sertie. Cette zone de sertissage est disposée par exemple entre le logement recevant la bague d'accrochage et le joint d'étanchéité, et une butée réalisée à l'intérieur de la douille pour limiter l'enfoncement d'un tuyau à raccorder par rapport au dispositif. De toute façcon, I'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant à titre d'exemples non limitatifs des dispositifs de raccordement selon l'invention. Figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'une douille présentant à chacune de ses extrémités un dispositif de raccordement selon l'invention, les deux dispositifs de raccordement étant différents aux deux extrémités de la douille Figure 2 est une vue de côté d'une bague d'accrochage isolée de la figure 1, , Figure 3 est une vue de face de la bague d'accrochage de la figure 2, Figure 4 est une vue semblable à la figure 1 montrant deux autres formes de réalisation, Figure 5 montre en vue de côte les joint et bague d'accrochage isolés de la figure 4, et Figure 6 est une vue de face de l'ensemble montré à la figure précédente. La figure 1 montre une douille 2, par exemple en cuivre, à l'intérieur de laquelle se trouvent un premier ensemble constitué d'une première bague d'accrochage 4 et d'un joint 6, et un second ensemble constitué d'une seconde bague d'accrochage 4, d'un joint 6 et d'une rondelle 8 anti-extrusion. La douille 2 présente une forme générale cylindrique tubulaire de section circulaire. Elle présente un diamètre intérieur sensiblement égal au diamètre extérieur d'un tuyau 10 à raccorder sur la plus grande partie de sa longueur. Elle présente un diamètre intérieur plus important au niveau des deux ensembles comportant une bague 4 et un joint 6. Ainsi, la paroi intérieure de la douille 2 présente un logement à chaque extrémité pour recevoir les bagues d'accrochage 4 et les joints 6. Les bagues d'accrochage 4 et les joints 6 sont sertis dans la douille 2. Comme on peut le voir sur la figure 1, les extrémités gauche et droite de la douille présentent une lèvre 12 repliée vers l'intérieur. Avant le sertissage, les lèvres 12 sont sensiblement parallèles à l'axe 14 de la douille 2. La surface intérieure de la douille 2 présente donc, au niveau d'une extrémité, une première zone 16 présentant un diamètre intérieur sensiblement égal au diamètre extérieur du tuyau 10 à raccorder, puis un élargissement 18 jusqu'à atteindre un diamètre intérieur sensiblement égal au diamètre extérieur de la bague d'accrochage 4 ou du joint 6, ensuite une seconde zone 20 servant de logement à la bague d'accrochage 4, au joint 6 et éventuellement à la rondelle 8 et enfin la lèvre 12. Du côté opposé à l'ouverture de la douille destinée à recevoir le tuyau à raccorder, la face intérieure de la douille comporte une nervure annulaire 22 servant de butée lors de l'introduction du tuyau 1() à raccorder. La bague d'accrochage 4 est une bague métallique, par exemple en acier, qui comporte une partie annulaire extérieure 4a à la périphérie intérieure de laquelle sont régulièrement rattachées des dents élastiques 4b. La partie annulaire extérieure 4a se présente sous la forme d'un petit manchon centré sjr l'axe 14 de la douille 2. Les dents 4b sont inclinées vers l'intérieur de Ia douille 2. Le diamètre mesuré aux extrémités libres des dents 4b est inférieur au diamètre extérieur du tuyau 10 à raccorder. La partie annulaire extérieure 4a présente quant à elle un diamètre intérieur supérieur au diamètre extérieur de ce tuyau 10. Comme indiqué ci-dessus, avant la mise en place de la bague d'accrochage 4, du joint 6 et éventuellement de la rondelle 8 dans la douille 2, la lèvre extérieure 12 est sensiblement parallèle à l'axe 14. L'ensemble devant être logé dans la zone 20 peut alors être introduit dans la douille 2. Il vient en butée contre la zone de l'élargissement 18. On vient alors sertir cet ensemble dans la douille 2 en venant rabattre la lèvre 12 vers l'axe 14 de la douille de manière à empêcher tout retrait de l'ensemble introduit dans le logement prévu à cet effet hors de la douille sans déformation de la lèvre 12. La présence de la rondelle 8 prévient la sollicitation axiale du joint 6 lors de cette opération de sertissage. Le joint 6 est un joint de forme annulaire présentant une section rectangulaire. Son diamètre intérieur correspond sensiblement au diamètre extérieur du tuyau à raccorder 10 tandis que son diamètre extérieur correspond au diamètre intérieur de la zone 20 formant logement. Les diverses tolérances sont définies en fonction des pressions régnant au niveau du raccord et aussi du fluide destiné à circuler dans le tuyau à raccorder 10. La rondelle 8 anti-extrusion est une rondelle métallique, par exemple en acier. Toutefois, il est possible d'envisager la réalisation de cette rondelle dans une matière synthétique. Le diamètre intérieur de cette rondelle 8 est légèrement supérieur au diamètre extérieur du tuyau à raccorder de telle sorte qu'un léger jeu subsiste entre la rondelle 8 et le tuyau 10. Dans le logement réalisé au niveau de la zone 20 de la douille 2, on trouve dans le sens allant de l'intérieur de la douille vers l'extérieur, la bague d'accrochage 4, le joint 6 et le cas échéant la rondelle 8. Le raccordement du tuyau 10 se fait de manière connue. En effet, I'inclinaison et l'élasticité des dents de la bague d'accrochage permettent l'introduction de l'extrémité du tuyau à raccorder 10 à I'intérieur de la douille sans être un obstacle à cette introduction. Le joint 6 permet de réaliser l'étanchéité au niveau du raccordement. Lorsqu'une traction est exercée sur le tuyau à raccorder 10 tendant à faire sortir ce dernier de la douille 2, les forces de frottement au niveau des dents de la bague d'accrochage et de la surface extérieure du tuyau 10 tendent à faire retourner les dents de la bague d'accrochage dans leur position de repos montrée à la figure 2. Toutefois, la présence de l'extrémité du tuyau à raccorder empêche ce retour. Les dents s'arc-boutent et retiennent le tuyau comme des griffes. Ce système de raccordement est connu de l'homme du métier. Pour garantir le caractère indémontable du raccord ainsi réalisé, il est prévu de proposer à l'utilisateur de réaliser un sertissage au niveau de la zone 16 de la douille 2. Ce sertissage est alors réalisé entre la zone servant de logement au joint et à la bague d'accrochage et la butée 22. On peut se servir éventuellement de l'élargissement 18 pour positionner l'outil permettant de réaliser le sertissage. Ce dernier est optionnel, sauf dans les pays o les normes prévoient de réaliser un tel sertissage, car le raccord est étanche et sans risque de déconnexion involontaire sans la réalisation de ce sertissage. Lors d'une tentative de retrait du tuyau 10 raccordé, la bague d'accrochage 4 vient prendre appui sur le joint 6 qui est réalisé dans un matériau élastique. Une légère déformation de ce joint 6 est alors réalisée, qui permet un léger jeu de la bague d'accrochage, favorisant a priori un meilleur accrochage. Le fait de prévoir le joint 6 en amont de la bague d'accrochage 4, permet que le tube raccordé 10 ne soit pas rayé par les dents 4b au niveau du joint 6. Ceci contribue à la prévention contre d'éventuelles fuites. La figure 4 montre deux variantes de réalisation des dispositifs de raccordement de la figure 1. On retrouve ici une douille 32 avec deux logements, un logement renfermant un ensemble formé par une bague d'accrochage 34 et un joint 36 et l'autre logement renfermant un ensemble formé par une bagje d'accrochage 34, un joint 36 et une bague anti-extrusion 38. Les différences avec les dispositifs de la figure 1 sont que la bague d'accrochage 34 est noyée dans le joint 36, que la bague d'accrochage présente une forme différente de celle des figures 2 et 3 et que la bague anti-extrusion 38 présente une forme distincte de la rondelle 8. Du fait de la forme de la bague 38, la forme de la douille 32 diffère légèrement de la forme de la douille 2 au niveau du logement accueillant la bague 38. La bague d'accrochage 34 présente une partie annulaire extérieure 34a et des dents 34b élastiques qui s'étendent radialement vers l'intérieur de la douille 32 tout en étant inclinées vers l'intérieur de la douille. La partie annulaire 34a n'est plus cylindrique comme pour la bague d'accrochage 4, mais est une rondelle qui est légèrement inclinée par rapport à un plan transversal de la douille. L'inclinaison de la rondelle 34a est opposée à l'inclinaison des dents 34b et permet à la rondelle de prendre appui sur la surface intérieure de la douille. Cette bague d'accrochage est noyée dans le matériau constitutif du joint 36. Cet ensemble présente ainsi une forme annulaire de section rectangulaire, les dents 34b de la bague d'accrochage dépassant vers l'intérieur de cet ensemble annulaire. La bague d'accrochage 34 se trouve près d'une extrémité du joint 36 et l'ensemble formé par la bague d'accrochage 34 et le joint 36 est disposé de telle sorte dans son logement que la bague d'accrochage 34 se trouve vers l'intérieur de la douille 32. La bague anti-extrusion 38 vient protéger le joint 36 non seulement sur la face frontale de celui-ci mais aussi latéralement, du côté de la douille 32. La section de cette bague 38 se présente donc sous la forme d'un angle droit. De même que pour la rondelle 8, le diamètre intérieur de cette bague est légèrement supérieur au diamètre extérieur du tuyau à raccorder de manière à laisser subsister un léger jeu entre la bague 38 et le tuyau 10. Le matériau utilisé pour réaliser cette bague anti- extrusion est par exemple de l'acier. Le logement de la douille 32 est adapté pour loger la bague d'accrochage 34 noyée dans le joint 36 ainsi que la bague anti-extrusion 38. On a ainsi un élargissement 40 au niveau de la zone de logement de cette bague anti-extrusion 38. La réalisation de ces dispositifs est semblable à la réalisation des dispositifs représentés à la figure 1. On vient également emprisonner l'ensemble comportant le joint 36, la bague d'accrochage 34 et éventuellement la bague anti-extrusion 38 par sertissage en venant replier une lèvre 42 de la douille 32 Le fonctionnement des disposit:ifs de raccordement de la figure 4 est en tous points semblable à celui des dispositifs de la figure 1. On retrouve ici aussi le même effet surprenant de coopération entre le joint et la bague d'accrochage pour la réalisation d'un meilleur accrochage. Le sertissage de la douille est également optionnel. Par rapport aux dispositifs de raccordement connus comportant une bague d'accrochage comparable aux bagues d'accrochage décrites ci- dessus, les dispositifs selon l'invention présentent quelques avantages. Un premier avantage est économique. En effet, I'opération de sertissage est facile à réaliser et ne met pas en oeuvre un outillage complexe. Le prix de revient d'un dispositif de raccordement selon l'invention est donc peu élevé. Dans les dispositifs de l'art antérieur à l'invention, il faut réaliser un premier sous-ensemble comportant la bague d'accrochage qui est ensuite montée dans une douille. Outre le fait que le nombre de pièces est plus élevé dans les dispositifs de l'art antérieur, il faut aussi considérer que dans ces dispositifs de nombreuses manipulations, centrages et orientations de pièces sont nécessaires. Ceci nécessite une succession d'étapes de montage alors que pour le dispositif selon l'invention ces étapes sont très limitées. Un raccord selon l'invention peut être monté de façon automatisée. En outre, grâce au petit nombre de pièces nécessaires pour réaliser un raccord instantané selon l'invention, I'encombrement de ce raccord est réduit. Ce gain de place est important dans le contexte actuel o l'on tend toujours plus à la miniaturisation des dispositifs. Comme il va de soi, I'invention ne se limite pas aux formes de réalisations d'un dispositif de raccordement et d'un outil décrits cidessus à titre d'exemples non limitatifs; elle en embrasse au contraire toutes les variantes dans le cadre des revendications ci-après. En effet, d'autres formes de douilles, de bagues d'accrochage, de joints, de bagues de protection sont envisageables. Les formes décrites ci-dessus ne sont données qu'à titre d'exemples. Les matériaux indiqués pour les différents éléments constituant un raccord selon l'invention sont donnés à titre indicatif et peuvent être modifiés en fonction du domaine d'utilisation du raccord. REVENDICATIONS 1. Dispositif de raccordement instantané pour tuyau (10), comportant une douille (2;32) destinée à recevoir un joint (6;36), et une bague d'accrochage (4;34) munie de dents élastiques (4b;34b) inclinées par rapport à un plan transversal, ou éventuellement radiales, caractérisé en ce que la douille (2;32), de forme générale cylindrique circulaire, est déformée localement de manière à présenter un logement annulaire dans lequel sont logés le joint (6;36) et la bague d'accrochage (4;34). 2. Dispositif de raccordement selon la revendication 1, caractérisé en ce que la bague d'accrochage (4) est placée à côté du joint (6) dans le logement. 3. Dispositif de raccordement selon la revendication 2, caractérisé en ce que le joint (6) est disposé en amont de la bague d'accrochage (4), c'est à dire du côté d'une ouverture de la douille destinée à recevoir un tube à raccorder (10). 4. Dispositif de raccordement selon la revendication 1, caractérisé en ce que la bague d'accrochage (34) est noyée partiellement dans le joint (36), au moins les extrémités des dents (34b) étant libres. 5. Dispositif de raccordement selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'ensemble formé par le joint (36) et la bague d'accrochage (34) est disposé dans le logement prévu à cet effet dans la douille (32) de telle manière que la bague d'accrochage (34) se trouve en aval, c'est à dire vers l'intérieur de la douille (32). 6. Dispositif de raccordement selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le joint (6;36) est protégé par une rondelle anti- extrusion (8;38) placée à c6té de lui, du côté de l'extérieur de la douille. 7. Dispositif de raccordement selon la revendication 6, caractérisé en ce que la rondelle anti-extrusion (8;38) présente un diamètre intérieur légèrement supérieur au diamètre extérieur du tube à raccorder (10). 8. Dispositif de raccordement selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la douille (2;32) présente une zone cylindrique circulaire (16) destinée à être sertie. 9. Dispositif de raccordement selon la revendication 8, caractérisé en ce que la zone de sertissage (16) est disposée entre le logement recevant la bague d'accrochage et le joint d'étanchéité et une butée (22) réalisée à l'intérieur de la douille pour limiter l'enfoncement5 d'un tuyau à raccorder (10) par rapport au dispositif.