Brevet FR2792704A1 — publié le 20001027

La présente invention concerne un ensemble tube-bride pour un circuit à fluide, particulièrement pour une installation de climatisation pour véhicule automobile, et un procédé de fabrication correspondant. La liaison entre un composant d'une installation de climatisation pour véhicule automobile et un tube de liaison est normalement effectuée en accouplant une extrémité du tube à un siège femelle appartenant au composant, avec interposition d'une garniture ou d'un couple de garnitures, en série entre elles, pour réaliser une étanchéité de type redondant, ceci dans le but de limiter les infiltrations de fluide réfrigérant, normalement caractérisé par une capacité de pénétration élevée. Dans le but de permettre le blocage axial de l'extrémité du tube sur le siège, on utilise généralement une bride tournée, fixée sur le tube par soudure, à proximité de l'extrémité et formant avec celui-ci un ensemble tube-bride; une fois que l'extrémité du tube a été insérée dans le siège femelle concerné, la bride est fixée au composant, par exemple par une vis traversante. Une variante à la soudure d'une bride tournée consiste à creuser les sièges des garnitures par un processus de déformation plastique infligé au tube. Selon une solution connue, l'étanchéité est réalisée par un couple de bagues torique, appelées Oring, respectivement primaire et secondaire, disposées flanc contre flanc entre elles sur l'extrémité du tube, dans des gorges respectives creusées par une déformation plastique infligée au tube, et coopérant avec le siège femelle, pour obtenir une étanchéité. Dans le but d'engager la bague secondaire, celle-ci étant placée en aval dans le parcours suivi par les infiltrations éventuelles, dans un chanfreinage d'entrée de forme conique creusé dans le siège femelle, il est connu de réaliser pour la bague secondaire une gorge, en une position immédiatement adjacente à la bride; dans ce but, la partie du tube située immédiatement adjacente à la bride est évasée, de manière à bloquer axialement la bride par rapport au tube et à former avec la paroi de la bride une gorge annulaire à section triangulaire. La bague secondaire est ainsi comprimée entre la gorge et le chanfreinage correspondant de forme conique, placé à l'entrée du siège femelle. Cette solution connue, bien qu'avantageuse du point de vue de l'usinage mécanique, est toutefois désavantageuse pour ce qui concerne l'étanchéité, dans la mesure o le siège à section triangulaire sollicite de manière anormale la bague secondaire, déterminant l'apparition de déformations plastiques indésirables. Le but de la présente invention est la réalisation d'un ensemble tubebride, permettant d'obtenir les sièges destinés aux garnitures par un processus de déformation plastique du tube, éliminant l'inconvénient décrit ci-dessus, sans pénaliser l'encombrement axial de la liaison. Ce but est atteint par la présente invention dans la mesure o elle concerne un ensemble tube-bride pour un circuit à fluide, en particulier pour une installation de climatisation d'un véhicule automobile, du type comprenant un tube métallique et une bride, comportant un trou traversant dans lequel le tube vient en prise, et fixée rigidement sur le tube à proximité d'une partie d'extrémité du tube, apte à venir en prise avec un siège correspondant d'un composant du circuit, la partie d'extrémité définissant un premier siège annulaire, pour une bague d'étanchéité primaire disposée à proximité d'une section de sortie du tube, et un deuxième siège annulaire, pour une bague d'étanchéité secondaire disposée de façon adjacente à une surface de tête de la bride, destinée à venir en contact avec le composant, la bride étant positionnée axialement sur le tube contre un premier épaulement et bloquée sur le tube sur le tube au moyen d'un deuxième épaulement, réalisés sur le tube par un processus de déformation plastique et coopérant avec la bride, caractérisé par le fait que le deuxième épaulement est réalisé en une partie du tube intérieur au trou traversant de la bride et coopère avec une surface de butée annulaire, intermédiaire, du trou. La présente invention concerne également un procédé de réalisation d'un ensemble tube-bride pour un circuit à fluide, en particulier pour une installation de climatisation pour véhicule automobile, l'ensemble comprenant un tube métallique et une bride, comportant un trou traversant dans lequel le tube vient en prise et fixée rigidement au tube à proximité d'une partie d'extrémité du tube, apte à venir en prise avec un siège correspondant d'un composant du circuit, le procédé comprenant les phases suivantes: déformation plastique du tube pour former un premier épaulement annulaire; montage de la bride sur le tube, contre le premier épaulement annulaire, la bride comportant un trou traversant comprenant une première partie, à diamètre intérieur égal au diamètre du tube à l'état non déformé, et une deuxième partie à diamètre intérieur supérieur, définissant entre elles une surface annulaire de butée tournée vers la partie opposée au premier épaulement annulaire; déformation plastique du tube pour former un tronçon cylindrique terminal à diamètre égal au diamètre de la deuxième partie du tube et définissant avec la partie restante du tube un deuxième épaulement annulaire coopérant avec la surface annulaire de butée dutrou; déformation plastique de la partie d'extrémité du tube faisant saillie de la bride, afin d'en augmenter le diamètre; et exposition de la partie d'extrémité à une opération de roulage- moletage pour réaliser un premier siège annulaire, pour une bague d'étanchéité primaire disposée à proximité d'une section de sortie du tube, et un deuxième siège annulaire, pour une bague d'étanchéité secondaire disposée de façon adjacente à une surface de tête de la bride destinée à venir en contact avec le composant. Pour une meilleure compréhension de la présente invention, on va décrire ci-après une forme de réalisation préférée, à titre d'exemple non limitatif et en référence aux dessins annexés, dans lesquels: la figure 1 est une coupe axial d'un ensemble tube-bride réalisé selon l'invention, accouplé à un siège femelle correspondant; la figure 2 est une vue frontale d'une bride de l'ensemble de la 3 5 figure 1; les figures 3, 4, 5, 6, 7 et 8 illustrent, en coupe axiale, des phases successives d'un procédé de fabrication de l'ensemble de la figure 1. En faisant référence à la figure 1, on a désigné globalement par 1 un ensemble tube-bride, susceptible d'être relié à un siège femelle 2 d'un composant 3 (illustré partiellement de manière schématique) d'un circuit de climatisation pour véhicule automobile, par exemple un compresseur. Le siège 3 est défini par un trou 4 cylindrique, doté d'un chanfreinage 5 1o conique d'entrée. L'ensemble 1 comprend essentiellement un tube 6 métallique, par exemple en un alliage d'aluminium, et une bride 7 fixée au tube 6 à proximité d'une partie d'extrémité 8 du tube. Plus en détail, le tube 6 est monté à travers un trou 9 de la bride 7, de manière que la partie d'extrémité 8 du tube fasse saillie axialement de la bride 7 et puisse venir en contact de manière amovible avec le siège 2 du composant 3. La bride 3 (figure 2) est constituée d'une plaque d'épaisseur 2 o constante de forme sensiblement ovoïde, délimitée par des surfaces de tête planes respectives 11, 12, celles-ci étant susceptibles de coopérer, au niveau de la tête, avec le composant 3, et comporte un deuxième trou 10 traversant pour la fixation au composant. La bride 7 est montée sur le tube 6, la surface de tête 11 proprement dite étant mise en butée axiale contre un premier épaulement 13 défini par un gonflement annulaire du tube 6. La bride 7 est en outre bloquée sur le tube 6 par un deuxième épaulement 14, creusé dans une partie 15 du tube 6 logée dans le trou 9 et coopérant avec une surface de butée 16 annulaire creusée dans le trou. De manière appropriée, la surface 16 est conique, d'un diamètre allant en augmentant en direction de la surface de tête 12 de la bride 7 et constitue une zone de transition, entre une partie 17 du trou 9, adjacente à la surface de tête 11 et ayant un diamètre intérieur égal au diamètre intérieur du tube 6 à l'état non déformé, et une partie 18, adjacente à la surface de tête 12 et ayant un diamètre intérieur légèrement supérieur. La partie 15 du tube 6 est formée, de manière correspondante, par un tronçon 19 non déformé, logé dans la partie 17 du trou 9, et par un tronçon 20 élargi, logé par la partie 18, le deuxième épaulement 14 étant défini par une zone de transition entre lesdits tronçons 19 et 20. La partie d'extrémité 8 du tube 6 définit un premier siège annulaire 21 et un deuxième siège annulaire 22 pour respectivement, une bague d'étanchéité primaire 23 et une bague d'étanchéité 24 secondaire, les deux étant de type torique ou O-ring, celles-ci en mesure de coopérer, pour fournir une étanchéité, respectivement avec le trou 4 et avec le chanfreinage 5 du siège 2 du composant 3. Le premier siège 21, à section rectangulaire, est placé à proximité de la section de sortie du tube 6 et est délimité axialement par un couple de saillies 27, 28 annulaires, respectivement intermédiaire et terminale de la partie d'extrémité 8 du tube 6. Le deuxième siège 22, qui a une section rectangulaire avec une aire inférieure par rapport à celle du premier siège 21, est délimité axialement par un côté de la surface de tête 12 de la bride 7 et, de l'autre côté, par la saillie 27 qui la sépare du premier siège 21. Le deuxième siège 22 est délimité radialement par une paroi de fond 29 cylindrique ayant un diamètre égal à celui du tronçon 20 de la partie 18 du tube 6, avec lequel il forme une zone 30 cylindrique continue, de diamètre constant. Sur les figures 3 à 8 ont été illustrées les phases successives d'un processus de réalisation de l'ensemble 1. Lors d'une première phase (figure 3), le premier épaulement 13 est 3 o réalisé sur le tube 6, par une opération de refoulement. Lors d'une deuxième phase (figure 4), la bride 7 est montée sur le tube 6, en contact axial contre l'épaulement 13. En une troisième phase (figure 5), le tube 6 est élargi par déformation plastique de manière à former un tronçon cylindrique 32 (correspondant à la partie d'extrémité 8 et au tronçon 20 du tube fini) avec un diamètre égal au diamètre de la deuxième partie 18 du trou 9, et définissant avec la partie restante du tube 6 le deuxième épaulement 14. Lors d'une quatrième phase (figure 6), la partie d'extrémité est en outre élargie pour prendre un diamètre extérieur sensiblement égal au diamètre des saillies 27, 28 du tube 6 fini. Lors d'une cinquième phase du processus (figure 7), la partie d'extrémité est exposée à une déformation plastique par un processus de roulage-moletage, en direction radiale, au moyen d'une pluralité de galets profilés 34 agissant simultanément, pour obtenir la première gorge 21 et la deuxième gorge 22. De manière appropriée, les galets 34 sont au 1s nombre de trois et agissent simultanément sous un angle de 120 entre eux (deux seulement sont illustrés schématiquement sur la figure 7). Selon une forme de réalisation préférée du processus, seulement l'un des trois galets 34 a un profil de travail conjugué au profil des gorges 22, les autres deux galets 34 présentant une seule saillie, à profil correspondant à la seule gorge 21. Enfin, lors d'une sixième phase du processus (figure 8), on creuse un chanfreinage 35 en correspondance du bord terminal extérieur du tube 6. Le processus décrit ci-dessus est mis en oeuvre de manière appropriée dans une machine automatique à travail par passes, dotée d'une pluralité de postes de travail pour effectuer les différentes phases du processus lui-même. - 30 - Il résulte d'un examen des caractéristiques de l'ensemble 1, réalisé selon la présente invention, et du procédé de fabrication afférent, que les avantages que la présente invention permet d'obtenir sont évidents. En particulier, le blocage axial de la bride 7 par rapport au tube 6, réalisé intérieurement au trou 9 de la bride 7 au moyen de la surface annulaire de butée 16 et de l'épaulement 14 afférent, permet de réaliser le deuxième siège 22 en une position immédiatement adjacente à la bride 7 et avec la paroi de fond29 cylindrique. On améliore ainsi le comportement de la bague d'étanchéité secondaire 24, comprimée entre le siège 22 et le chanfreingage 5 d'entrée du siège 2 du composant 3, sans avoir à augmenter l'encombrement axial de la partie d'extrémité 8 du tube 6 faisant saillie de la bride 7. Il est enfin clair que des modifications et des variantes, ne sortant 1o pas du champ des revendications, peuvent être apportées à l'ensemble 1 qui a été décrit. En particulier, la bride 7 peut être d'épaisseur variable; par exemple on peut prévoir une saillie annulaire intérieure au tube 6, sur la 1s surface de tête 11. REVEND I CAT IONS 1. Ensemble (1) tube-bride pour un circuit à fluide, en particulier pour une installation de climatisation d'un véhicule automobile, du type comprenant un tube (6) métallique et une bride (7), comportant un trou (9) traversant, dans lequel le tube (6) vient en prise, et fixée rigidement au tube (6) à proximité d'une partie d'extrémité (8) du tube (6), susceptible de venir en prise avec un siège (2) correspondant d'un composant (3) du circuit, la partie d'extrémité (8) définissant un premier siège annulaire (21) pour une bague d'étanchéité (23) primaire, disposée à proximité d'une section de sortie du tube (6), et un deuxième siège annulaire (22) pour une bague d'étanchéité (24) secondaire, disposée de façon adjacente à une surface de tête (12) de la bride (7) destinée à venir en contact avec le composant (3), la bride (7) étant positionnée axialement sur le tube (6), contre un premier épaulement (13), et bloquée sur le tube (6), au moyen d'un deuxième épaulement (14), réalisés sur le tube (6) par une déformation plastique et coopérant avec la bride (7), caractérisé par le fait que le deuxième épaulement (14) est réalisé en une partie (15) du tube (6) interne au trou traversant (9) de la bride (7) et coopère avec une surface de butée (16) annulaire, intermédiaire, du trou (9). 2. Ensemble selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le deuxième siège annulaire (22) présente une paroi de fond (29) cylindrique et est délimité axialement par la surface de tête (12) de la bride (7). 3. Ensemble selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le tube (6) comprend une zone (30) à diamètre constant, définissant la paroi de fond cylindrique (29) du deuxième siège annulaire (22), et un tronçon (20) de la partie (15) du tube (6), interne au trou (9) de la bride (7) et compris entre le deuxième siège annulaire (22) et le deuxième épaulement (14). 4. Procédé pour la réalisation d'un ensemble tube-bride pour un circuit à fluide, en particulier pour une installation de climatisation pour véhicule automobile, ensemble comprenant un tube (6) métallique et une bride (7) comportant un trou traversant (9), dans lequel le tube (6) vient en prise, et fixée rigidement sur le tube (6) à proximité d'une partie d'extrémité (9) du tube (6), apte à venir en prise avec un siège (2) correspondant d'un composant (3) du circuit, le procédé comprenant les phases suivantes: déformation plastique du tube (6) pour former un premier épaulement annulaire (13); montage de la bride (7) sur le tube (6), contre le premier épaulement (13) annulaire, la bride (7) étant dotée d'un trou (9) traversant comprenant une première partie (17), à diamètre intérieur égal au diamètre du tube (6) à l'état non déformé, et une deuxième partie (18), à diamètre intérieur supérieur, définissant entre elles une surface annulaire de butée (16), tournée vers la partie opposée au premier épaulement annulaire (13); déformation plastique du tube (6) pour former un tronçon cylindrique (32) terminal à diamètre égal au diamètre de la deuxième partie (18) du trou (9) et définissant avec la partie restante du tube (6) un deuxième épaulement (14) annulaire coopérant avec la surface annulaire (16) de butée du trou (9); déformation plastique de la partie d'extrémité (8) du tube sortant de la bride (7), afin d'en augmenter le diamètre; et exposition de la partie d'extrémité (8) à une opération de roulage- moletage pour réaliser un premier siège annulaire (21), pour une bague d'étanchéité primaire (23) disposée à proximité d'une section de sortie du tube (6) et un deuxième siège annulaire (22) pour une bague d'étanchéité secondaire (24) disposée de façon adjacente à une surface de tête (12) de la bride (7), destinée à venir en contact avec le composant (3). 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé par le fait que le deuxième siège annulaire (22) présente une paroi de fond (29) cylindrique et est délimité axialement par la surface de tête (12) de la bride (7).