Brevet FR2805330A1 — publié le 20010824

ENSEMBLE DE CONNEXION ENTRE EMBOUT DE TUBE RIGIDE CYLINDRIQUE COUDE A SON EXTREMITE ET UNE PIECE, ET PROCEDE DE RACCORDEMENT CORRESPONDANT La présente invention concerne un ensemble de connexion entre un embout tube rigide cylindrique coudé à son extrémité une pièce munie d'une ouverture propre à coopérer avec l'extrémité de l'embout, comportant une bride de serrage percée de part en part par un alésage de passage de l'extrémité de l'embout et des moyens de fixation de la bride sur la pièce. Elle concerne également un procédé de raccordement entre un embout de tube rigide et une pièce. Elle trouve une application particulièrement importante bien que non exclusive dans le domaine des connexions formant un angle de 90 , utilisées dans les circuits d'air conditionné automobile. On connaît déjà des systèmes de connexion en coude. Ces derniers sont en genéral brasés, c'est-à- dire soudés, ce qui entraîne coût de fabrication important. De plus, un tel brasage autorise pas un choix multiple d'orientations entre tube et bride de fixation. On connaît également des systèmes coudés avec des rayons de courbure du coude (pris sur la fibre neutre) compris entre 1,5 2 fois le diamètre externe du tube. Ces systèmes connus engendrent trop grand encombrement en hauteur et/ou latéral ce qui peut gêner voire empêcher une utilisation des coudes dans des espaces de volume limité, tels que ceux rencontrés dans les installations d'air conditionné des voitures automobiles. La présente invention vise à fournir un ensemble de connexion répondant mieux que ceux antérieurement connus aux exigences de la pratique, notamment en ce qu'elle permet l'utilisation d'un coude d'encombrement réduit par rapport à ceux de l'art antérieur, en ce qu'elle autorise plusieurs orientations dans le plan entre tube et bride, tout en utilisant les mêmes éléments standardisés pour un coût global moindre. L'ensemble est de plus facile et rapide à fabriquer avec les outils classiques de l'homme du métier. Dans ce but la présente invention propose notamment un ensemble de connexion entre au moins un embout de tube rigide cylindrique coudé à son extrémité et une pièce munie d'une ouverture propre à coopérer avec l'extrémité dudit embout, comportant une bride de serrage percée de part en part par au moins un alésage de passage de l'extrémité dudit embout et des moyens de fixation de la bride sur la pièce, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un étrier en butée sur la bride, formant galet de cintrage de l'extrémité coudée de l'embout de tube, avec un rayon de cintrage R inférieur ou égal à de l'ordre de 1, 2 fois le diamètre externe dudit tube. Par de l'ordre de, il faut entendre avec une précision de 10%. Le rayon de cintrage R est quant à lui le rayon du cercle constitué par la fibre neutre c'est-à-dire correspondant à l'axe courbe du tube cintré. Dans des modes de réalisation avantageux, on a de plus recours à l'une et/ou à l'autre dispositions suivantes . - l'ensemble comporte deux étriers de cintrage formant respectivement galets de cintrage de deux embouts de tube, avec des rayons de cintrage R et R', chacun de valeur inférieure ou égale a de l'ordre de 1,2 fois les diamètres externes respectifs D et D' desdits tubes ; - le rayon de cintrage est compris entre 0,8 et 1,1 fois le diamètre externe du tube ; - la bride et l'étrier sont montés libres en rotation l'un par rapport à l'autre. Une telle disposition autorise une grande adaptabilité au cours du montage ; - l'extrémité du tube est cintrée à 90 ; - l'ensemble comprend des moyens d'indexation de l'étrier sur la bride dans au moins deux positions différentes. La bride et l'étrier sont alors bloqués en rotation l'un par rapport à l'autre, ce qui donne plus de rigidité à la connexion ; - les moyens d'indexation sont constitués par des couronnes dentées de formes complémentaires, situées en vis-à-vis, respectivement solidaires pour l'une la périphérie de l'alésage de la bride et pour l'autre de l'étrier. Ainsi, lorsque l'étrier est en butée sur la bride les couronnes s'interpénètrent et sont bloquées rotation l'une par rapport à l'autre ; - pour constituer les moyens d'indexation l'alésage cylindrique comporte au moins quatre encoches ou rainures dans le sens axial, réparties angulairement régulièrement sur la périphérie l'alésage, et l'étrier comporte des ergots de forme complémentaire auxdites encoches ou rainures, avec lesquelles ils sont propres à s'emboîter pour bloquer la bride en rotation par rapport à l'étrier ; - pour constituer les moyens d'indexation, bride comprend une partie d'extrémité, percée de l'alésage, dont le côté latéral périphérique forme une couronne dentée, et l'étrier comprend une portion munie d'au moins un ergot en vis-à-vis propre à s'insérer dans une ou plusieurs encoches de ladite couronne dentée pour bloquer la bride en rotation par rapport à l'étrier lorsque ce dernier est en butée sur la bride ; - pour constituer les moyens d'indexation, l'un des éléments parmi la bride et l'étrier comprend au moins deux encoches, deux ergots et/ou deux méplats et l'autre élément comprend au moins un ergot, une encoche ou un méplat de forme complémentaire à ceux de l'élément en vis-à-vis, propre à cooperer avec une desdites encoches ou un desdits ergots ou méplats dudit élément en vis-à-vis pour bloquer la bride en rotation par rapport à l'étrier lorsque ce dernier est en butée sur la bride ; - pour constituer les moyens d'indexation, la bride comprend une partie d'extrémi ', percée de l'alésage, dont le côté latéral périphérique forme une paroi cylindrique munie d'au moins deux encoches ou deux ergots, et l'étrier comprend une paroi dirigée vers la bride munie d'au moins un ergot ou une encoche de forme complémentaire à ceux de la bride en vis-à-vis ; - pour constituer les moyens d'indexation, l'étrier comporte au moins deux encoches ou deux méplats propres à coopérer avec un ergot ou un méplat de la bride avec laquelle il s'emboîte ; - l'étrier comprend une branche supérieure munie d'une goulotte de guidage du tube et d'un alésage coudé avec ledit rayon de cintrage, agencée pour permettre le cintrage de l'extrémité coudée de l'embout de tube vers l'alésage de bride, et perpendiculairement à la goulotte, branche inférieure de butée et/ou d'indexation latérale avec la bride ; - la goulotte comporte des nervures de blocage latéral du tube dans ladite goulotte ; - l'ensemble est muni de moyens d'étanchéité de la jonction entre la pièce et l'embout de tube. L'invention propose également un procédé de raccordement mettant en ceuvre les types de bride et d'étriers tels que décrit ci-dessus. Elle propose de plus un procédé de raccordement entre un embout de tube rigide et une pièce, caractérisé en ce que on cintre à 90 l'extrémité de l'embout de tube rigide avec un rayon de cintrage inférieur ou égal à de l'ordre de 1,2 fois le diamètre externe du tube dans un étrier servant de galet de cintrage en butée sur la bride, ledit étrier et ladite bride ayant éte préalablement introduits sur le tube et collerette ayant été réalisée sur l'extrémité de l'embout laissant au tube une partie cylindrique distale, on met en place des moyens d'étanchéité sur la partie cylindrique distale, et on fixe la bride, ainsi bloquée avec le tube l'étrier, sur la pièce. Avantageusement, on introduit le tube dans l'alésage de la bride légèrement en force. Egalement avantageusement, on utilise un mandrin a l'intérieur de l'extrémité de l'embout du tube lors du cintrage: Dans un autre mode de réalisation avantageux on introduit la bride jusqu'à l'emmancher à force sur la collerette. Une action d'écrasement du tube très légère dans l'étrier peut également être effectuée, lors de l'accostage de l'ensemble. Un système de pinces reprend les contraintes latérales peut également etre mis en #uvre lors du cintrage. Dans un mode de réalisation avantageux, l'étrier est muni de moyens d'indexation par rapport à la bride de fixation, l'extrémité du tube est placée dans l'alésage de la bride en fonction de la position angulaire d'indexation retenue de la bride par rapport à l'étrier, et lorsqu'on met en butée la collerette du tube sur la bride ceci bloque le tube et son étrier dans ladite position angulaire d'indexation déterminée rapport à la bride. Avantageusement, l'étrier est fabriqué en plastique chargé et/ou obtenu par injection. L'invention sera mieux comprise à la lecture des modes de réalisation décrits ci-après et donnés à titre d'exemples non limitatifs. La description se réfère aux dessins qui l'accompagnent dans lesquels - La figure 1 est une latérale en perspective, d'un étrier et d'une bride séparés l'un de l'autre, selon un premier mode de réalisation de l'invention. - La figure 2 montre la bride et l'étrier de la figure 1 après assemblage, l'étrier étant en butée sur la bride. - La figure 3 est une vue en coupe latérale de l'étrier de la figure 1. - figures 3A, 3B et 3C sont respectivement d'une part les vues en coupe selon IIIA-IIIA, et selon IB-IIIB, et d'autre part une vue de dessus, de l'etrier de la figure 3. - figure 4 est une vue de dessus de la bride de la figure 1. - figure 4A est une vue en coupe transversale selon -IVA de la bride de la figure 4. - figure 4B est une vue latérale agrandie des encoches et évidements pratiqués sur l'alésage de la bride la figure 4A. - figure 5 est une vue en perspective d'un deuxieme mode de réalisation d'un étrier et d'une bride selon l'invention, séparés l'un de l'autre. - figure 6 montre la bride et l'étrier de figure 5 après assemblage. - figure 7 est une vue en perspective, dessous, d'un troisième mode de réalisation un ensemble selon l'invention, avec moyens d'indexage par couronne externe. - figure 8 est une vue en perspective dessus de l'ensemble de la figure 7. - figure 9 est une vue en perspective dessous d'un quatrième mode de réalisation ensemble selon l'invention, montrant un autre moyen d'indexage. - figure 10 est une vue en perspective dessous, d'un cinquième mode de réalisation ensemble selon l'invention, montrant encore une variante des moyens d'indexage. Les figures 1 et 2 montrent un ensemble 1 connexion entre un embout de tube 2, par exemple aluminium cintré à son extrémité 3 avec un rayon de cintrage R Plus précisément, et également en référence aux figures 3 à 3C, l'ensemble 1 comporte un étrier 5 en forme de cornière d'une pièce à angle droit, par exemple en aluminium ou en thermoplastique, par exemple injecté sous pression, munie d'une branche horizontale 6 dont une extrémité 7 se termine en biseau vers le bas, et l'autre branche verticale 8 forme un bloc massif, sensiblement parallélépipédique. La branche 6 est traversée de part en part, dans le sens longitudinal de la branche, par un goulotte parallélépipédique à ciel ouvert, munie en partie supérieure de ses parois rectangulaires respectivement et en vis-à-vis, de parties plates longitudinales 11 en excroissance vers l'intérieur, pour calage et guidage du tube 2. La paroi inférieure 12 située du côté libre rapport à la branche verticale, de la branche horizontale 6 de la cornière, est percée de part en part, d'un alésage 13 de même diamètre que le tube avec lequel il coopère à frottement, et dont la forme interne est cintrée en 14, avec un rayon cintrage interne R a représenté sur la figure 3B, etrier en coupe transversale selon IB-IIIB, perpendiculairement à l'axe courbe 15 du tube, ce qui donne une section 16 en demi-cercle dont les extremités sont prolongées par des tangentes 18 parallèles. paroi inférieure 12 comporte une surface plane 19 munie d'ergots 20 répartis regulièrement angulairement, par exemple huit ergots, autour de la périphérie 21 de l'alésage 13. Chaque ergot est sensiblement paral epipédique ou présente une section horizontale en forme de queue d'aronde et comprend un décrochement 20 formant une marche vers le bas de l'ergot. figure 3C montre quant à elle, schematiquement, l'étrier en vue de dessus, la branche etant par exemple munie d'une face 8' légèrement concave avec un ergot longitudinal 8" de calage et/ou guidage de bride lors du montage. référence aux figures 1, 2, 4, et 4B ; l'ensemble 1 comprend de plus une bride 22 par exemple en aluminium fritté ou en acier fritté (composé de poudre métallique comprimée avec un liant) par exemple de section horizontale ovale ou de forme oblongue, munie d'un côté d' partie 23 percée de l'alésage 24 d'introduction de la partie externe 4 de l'extrémité 3 du tube 2, et l'autre côté d'une part 25 cylindrique percée d' alésage cylindrique ou ovale 26, de passage d'un boulon (non représenté) de fixation sur la pièce, et présentant une face inférieure 27, plane, agencée pour être en butée avec la face supérieure plane de pièce en vis-à-vis (non représentée). L'alésage 24 comprend sur sa périphérie 28 des évidements 31 de forme complémentaire à celle des ergots 20, disposés angulairement régulièrement, et en vis-à-vis. Les évidements comprennent une partie supérieure 32, large, et une partie inférieure 33 plus étroite, ouverte vers le centre de l'alésage. Il est ainsi possible en faisant pivoter en rotation l'étrier 5 par rapport à la bride , avant assemblage, de positionner précisément et angulairement l'étrier par rapport à la bride comme représenté sur la figure 2, les décalages des évidements permettant un positionnement parfaitement ajusté. L'embout de tube 2 est quant à lui introduit à frottement, dans l'alésage 13 de l'étrier 5 puis dans l'alésage 24 de la bride. La collerette 29 de blocage du tube sur bride est alors formée, par exemple par emboutissage, puis le tube est cintré dans l'étrier avec le rayon de courbure de l'alésage, c'est-à-dire très court, la collerette venant par exemple s'inserer dans un évidement 30 (Cf. figure 4A). Le tube est ensuite inséré entre les parties élargies il, dans la goulotte 9. L'ensemble étrier/tube/bride est alors mis en place sur la pièce, l'étrier s'embouant avec la bride à la position et avec l'angle 8 voulu. Puis, après mise en place des moyens d'étanchéité par exemple un double joint torique 34 en forme de 8 allongé en élastomère, enfilé sur l'embout 4, on vient fixer l'ensemble avec tube sur la pièce de façon connue , par exemple par boulonnage. Dans la suite, les mêmes numéros de référence sont utilisés pour désigner les mêmes éléments ou des éléments similaires. Le figures 5 et 6 montrent un deuxième mode de réalisation de bride 40 et étrier 41 avec goulotte 8 et alésage cintré 13 comme décrit ci-dessus, comportant chacun une couronne dentée, respectivement 42 et 43 de jonction et d'indexation de la bride avec l'étrier en vis-à-vis permettant un très grand nombre d'angles d'orientation. Les figures 7, 8, 9 et 10 montrent d'autres modes de réalisation de l'invention avec indexation externe de l'alésage. les figures 7 et 8 montrent un troisième mode de réalisation d'une bride 44 et d'un étrier 45 selon l'invention, ladite bride comprenant une couronne dentée externe 50 sur la paroi cylindrique externe de la partie 23 percée de l'alésage, l'étrier comprenant un ergot 47 comprenant par exemple trois ou quatre dents verticales, propres à se caler dans dents de la couronne en vis-à-vis. Les figures 9 et 10 montrent d'autres exemples de dents externes permettant l'indexation. La figure 9 montre une bride 48 avec couronne externe 49 avec douze dents arrondies 50 'etendant sur toute l'épaisseur de la bride 50, propre à s'encastrer avec un ergot unique 51 appartenant à la face interne concave 52 de la branche verticale 53 de l'étrier 54. Ici encore les moyens d'étanchéité sont constitués par un ou deux joints toriques 55. La figure 10 montre une bride 56, avec trois encoches rectangulaires 57 sur la hauteur de la bride, propres à coopérer avec l'ergot 58 l'étrier 59. On va maintenant décrire le fonctionnement du procédé plus particulièrement décrit en référence aux figures 1 et 2. Le tube est placé dans l'étrier, l'extrémité dépassant de l'alésage 13. L'étrier 5 est alors placé au-dessus de la bride dans la position angulaire recherchée en fonction des besoins du montage. Puis l'étrier muni du tube est emboîté dans la bride en vis-à-vis, la collerette 29 est formée par emboutissage, et l'embout est alors cintré dans l'étrier qui sert de galet de cintrage. Le joint torique, ou en 8 55, est ensuite ajouté et la bride est fixée sur la pièce par serrage. Comme il va de soi et comme il résulte egalement de ce qui précède, la présente invention 'est pas limitée aux modes de réalisation plus particulièrement décrits. Elle en embrasse au contraire toutes les variantes et notamment celles où l'ensemble est uniquement réalisé en alliage d'aluminium, celle où les moyens d'indexation sont différents, celle où la bride comporte un évidement dans lequel s'emboîte en partie, ou en totalité, la portion de l'étrier percée de l'alésage, celle où la bride comporte deux alésages de passage de deux tubes pour connexion avec une pièce, avec un deuxième étrier de cintrage ou non, les tubes étant ou non de même diamètre. REVENDICATIONS 1. Ensemble (1) de connexion entre au moins un embout de tube (2) rigide cylindrique coudé à extrémité (3) et une pièce munie d'une ouverture propre à coopérer avec l'extrémité dudit embout comportant une bride (22, 40, 44, 48, 56) de serrage percée de part en part par au moins un alésage de passage de l'extrémité dudit embout et des moyens (26) de fixation de la bride sur la pièce, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un étrier (5, 41, 45, 54, 59) en butée sur la bride, formant galet de cintrage de l'extrémité coudée de l'embout de tube, avec un rayon de cintrage R inférieur ou égal à de l'ordre de 1,2 fois le diamètre externe D dudit tube. 2. Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte deux étriers de cintrage formant respectivement galets de cintrage de deux embouts de tube, avec des rayons de cintrage R et R', chacun de valeur inférieure ou égale à de l'ordre de 1,2 fois les diamètres externes respectifs D et D' desdits tubes. 3. Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le rayon de cintrage est compris entre 0,8 et 1,1 fois le diamètre externe du tube correspondant. 4. Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que l'extrémité (3) du tube cintrée à 90 . 5. Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la bride et l'étrier sont montés libres en rotation l'une par rapport à l'autre. 6. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (20, ', 31, 32, 33 ; 42, 43 ; 46, 47 ; 49, 51 ; 57, d'indexation de l'étrier sur la bride dans moins deux positions différentes. 7. Ensemble selon la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens d'indexation sont constitués par des couronnes dentées (42, 43) de formes complémentaires, situées vis-à-vis, respectivement solidaires pour l'une de la périphérie de l'alésage de la bride et pour l'autre de l'étrier. 8. Ensemble selon la revendication 6, caractérisé en ce que, pour constituer les moyens (20, 20', 31, 32, 33) d'indexation, l'alésage cylindrique comporte au moins quatre encoches rainures dans le sens axial, réparties angulairement régulièrement sur la périphérie de l'alésage, et en ce que l'étrier comporte des ergots de forme complémentaire auxdites encoches ou rainures, avec lesquelles ils sont propres à s'emboîter, pour bloquer la bride en rotation par rapport à l'étrier. 9. Ensemble selon la revendication , caractérisé en ce que, pour constituer les moyens d'indexation, la bride comprend une partie d'extrémité, percée de l'alésage, dont le côté latéral périphérique forme une couronne dentée (46), et l'étrier comprend une portion munie d'au moins un ergot (4 en vis-à-vis propre à s'insérer dans une ou plusieurs encoches de ladite couronne dentée pour bloquer la bride en rotation par rapport à l'étrier lorsque ce dernier est en butée sur la bride. 10. Ensemble selon la revendication caractérisé en ce que pour constituer les moyens d'indexation, l'un des éléments parmi la bride et l'étrier comprend au moins deux encoches, deux ergots et/ou deux méplats et l'autre élément comprend au moins un ergot, une encoche ou un méplat de forme complémentaire à ceux de l'élément en vis-à-vis, propre à coopérer avec une desdites encoches ou un desdits ergots ou méplats dudit élément en vis-à-vis, pour bloquer la bride en rotation par rapport à l'étrier lorsque ce dernier est en butée sur le bride. 11. Ensemble selon la revendication 6, caractérisé en ce que, pour constituer les moyens d'indexation, la bride comprend une partie d'extrémité percée de l'alésage, dont le côté latéral périphérique forme une paroi cylindrique (49) munie d'au moins deux encoches (50, 57) ou deux ergots, et l'étrier comprend une paroi dirigée vers le bride munie d'au moins un ergot (51, 58) ou une encoche forme complémentaire à ceux de la bride en -à-vis, propre à coopérer avec une desdites encoches ou ergots pour bloquer la bride en rotation par rapport à l'étrier lorsque ce dernier est en butée sur la bride. 12. Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'étrier comprend une branche supérieure ( munie d'une goulotte (9) de guidage du tube et d' alésage coudé avec ledit rayon de cintrage, agencé pour permettre le cintrage de l'extrémité coudée de l'embout de tube vers l'alésage de la bride, et perpendiculairement à la goulotte, une branche inférieure (8) de butée et/ou d'indexation latérale avec la bride. 13. Ensemble selon la revendication 12, caractérisé en ce que la goulotte comporte des nervures (11) de blocage latéral du tube dans ladite goulotte. 14. Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est muni de moyens d'étanchéité (55) de la jonction entre la pièce et l'embout de tube. 15. Procédé de raccordement entre un embout de tube rigide et une pièce, caractérisé en ce que on cintre à 90 l'extrémité de l'embout de tube rigide avec un rayon de cintrage inférieur ou égal à de l'ordre de 1,2 fois le diamètre externe du tube, dans un étrier servant de galet de cintrage en butée sur la bride, ledit étrier et ladite bride ayant été préalablement introduits sur le tube et une collerette sur l'extrémite de l'embout laissant au tube une partie cylindrique distale, on met en place des moyens d'étanchéité sur la partie cylindrique distale et on fixe la bride, ainsi bloquée avec le tube et l'étrier, sur la pièce. 16. Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce que l'étrier étant muni des moyens d'indexation par rapport à la bride l'extrémité du tube est placée dans.l'alésage de bride en fonction de la position angulaire d'indexation retenue de la bride par rapport à l'étrier, lorsqu'on met en butée la collerette du tube sur la bride, cela bloque le tube et son étrier dans ladite position angulaire d'indexation déterminée rapport à la bride.