Brevet FR2825774A1 — publié le 20021213

La présente invention concerne un raccord de passage de fluide. De tels raccords sont par exemple utilisés dans les équipements hydrauliques des avions et autres véhicules motorisés, ainsi que dans les installations industrielles. En général, il s'agit de fluide sous pression et le raccord doit présenter la résistance et l'étanchéité voulues. On connaît un raccord de ce type, reliant un équipement à une tuyauterie externe, qui comporte un tube que l'on visse, par un embout fileté, au fond d'une embouchure taraudée d'une paroi ou tubulure de l'équipement, comportant un siège d'étanchéité recevant l'extrémité de l'embout. Bien que l'énergie stockée de serrage s'oppose au desserrage, par pression des filets en prise, il est toutefois prévu un élément de blocage en rotation du raccord monté. En effet, l'extrémité libre du raccord, qui sera reliée à une tuyauterie externe, risque d'être soumise à une torsion importante lorsqu'on la raccordera à cette tuyauterie. Pour le blocage en rotation, l'extrémité libre du raccord, opposée à l'embout, forme une tête moletée comportant une couronne radiale de dents tournée vers une couronne radiale homologue de dents de l'embouchure, tournée vers l'intérieur mais à distance radiale de la tête afin de permettre le vissage de l'embout au fond de l'embouchure, celle-ci s'évasant sensiblement selon une forme tronconique. Après vissage, on verrouille en rotation la tête moletée en la couplant par une cale à la couronne fixe de la partie évasée de l'embouchure. Pour ce faire, on interpose entre elles, par glissement axial, une bague de verrouillage enserrant la tête et comportant deux couronnes de dents radiales, respectivement interne et externe. Toutefois, pour que la bague dentée de couplage puisse être glissée axialement autour de la tête moletée, il faut que ses deux couronnes de dents puissent simultanément s'imbriquer dans respectivement la couronne fixe de l'embouchure et dans la couronne de la tête. En d'autres termes, si la bague occupe la position angulaire voulue par rapport à l'embouchure, la tête moletée doit alors occuper la position angulaire requise par les dents internes de la bague. Or, la position angulaire finale de la tête n'est pas maîtrisée car on arrête le vissage lorsqu'un couple prédéterminé optimal est atteint. En pratique, on exerce un supplément de couple pour atteindre une position angulaire compatible avec celle des dents de la bague. Afin de limiter le supplément de couple, qui représente un défaut de réglage, on limite le supplément de rotation en prévoyant un grand nombre de dents. Toutefois, ce nombre ne peut être accru exagérément car la forme de la couronne de dents se rapprocherait trop d'une forme circulaire, avec des dents trop petites et donc insuffisamment résistantes. Ensuite, pour bloquer axialement la bague anti-rotation, on effectue un sertissage. Les coûts d'achat et de montage d'un tel raccord sont élevés, du fait de la multiplicité des pièces, du coût de l'outillage et du temps de main-d'oeuvre nécessaire. En outre, il présente le grave inconvénient d'imposer, au fabriquant de l'équipement, un usinage de précision pour le brochage de réception du raccord. Par ailleurs, l'industriel qui achète l'équipement à raccorder n'a souvent pas encore choisi le type de raccord qu'il utilisera et il doit donc, par la suite, effectuer luimême dans ses locaux le taraudage voulu dans l'équipement, dans des conditions qui ne sont pas toujours optimales. La qualité du travail et le coût risquent de s'en ressentir. Enfin, l'outil de sertissage présente un volume tel qu'il est impossible d'effectuer le raccordement dans l'avion, ou autre, concerné, et qu'il faut travailler sur établi. La maintenance du raccord impose donc de démonter l'équipement. Dans le cas des avions, pour lesquels une vérification cyclique de maintenance préventive intervient, avec changement cyclique de joints du raccord, il est donc impossible de l'effectuer en temps masqué, au cours d'une escale. La présente invention vise à proposer un raccord plus satisfaisant. A cet effet, l'invention concerne tout d'abord un raccord de passage de fluide, comprenant un tube de passage de fluide avec un embout de raccordement comportant des moyens d'appui prévus pour être appliqués contre un siège d'une embouchure à raccorder, caractérisé par le fait que l'embout comporte des moyens de blocage en rotation, destinés à coopérer avec des moyens homologues de l'embouchure, et qu'il est prévu des moyens de verrouillage anti-recul de l'embout par rapport au siège, agencés pour être fixés de façon amovible à l'embouchure et pour coopérer avec des moyens de contre-appui, solidaires de l'embout. Ainsi, l'embout est maintenu plaqué sur le siège par les moyens de verrouillage anti-recul et ses moyens de blocage en rotation, tels que reliefs latéraux ou longitudinaux, coopèrent avec l'embouchure pour bloquer en rotation le raccord et ainsi empêcher des rotations parasites susceptibles d'user les surfaces et joints en contact dans la zone du siège. On notera toutefois que les moyens de contre-appui permettent de tolérer, le cas échéant, une éventuelle rotation parasite qui pourrait se manifester en cas de symétrie de révolution des surfaces d'appui, puisque cette rotation n'écarterait pas l'embout du siège. Un avantage important du raccord de l'invention réside dans le fait que, en cas de démontage et remontage du même raccord ou d'un autre du même type, il reprend la position angulaire initiale, puisqu'il se monte sans devoir être vissé, ce qui évite d'induire des contraintes de torsion dans la tuyauterie externe. De ce fait, le raccord peut être coudé, son extrémité libre étant toujours tournée dans une même direction. Avantageusement, les moyens de blocage en rotation comportent des moyens latéraux de butée en rotation présentant une pluralité de pans. L'embouchure peut ainsi présenter une section de forme très simple, par exemple à six pans réguliers, facile à usiner. De préférence, les moyens de verrouillage anti-recul comportent une bague filetée prévue pour coopérer avec un taraudage de l'embouchure ou solidaire de celle-ci, et pour prendre contre-appui sur un épaulement du tube, tourné à l'opposé des moyens d'appui. Le raccord peut ainsi être monté et démonté très facilement. Dans une forme de réalisation avantageuse, l'embout est limité, de deux côtés longitudinalement opposés par rapport à une direction d'extension longitudinale du tube, par respectivement les moyens d'appui et par l'épaulement de contre-appui, et l'embout se prolonge longitudinalement par un tronçon terminal de centrage formant chicane et comportant une gorge périphérique de réception d'un joint d'étanchéité prévu pour coopérer avec une paroi de l'embouchure. Le joint peut être simple ou bien double, comme par exemple un joint torique associé à une bague anti-extrusion. L'invention concerne aussi un raccord de passage de fluide, comprenant un tube de passage de fluide, caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens de raccordement agencés pour coopérer avec l'embout d'un raccord selon l'invention mentionnée plus haut. On peut ainsi, en particulier, prévoir des raccords conformes, par leurs deux extrémités respectives, aux deux raccords revendiqués, c'est-à-dire des raccords universels, mutuellement compatibles. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante d'une forme de réalisation préférée des raccords de l'invention, en référence au dessin annexé, sur lequel - la figure 1 est une vue en coupe axiale d'un raccord de l'invention, avant montage sur un équipement, - la figure 2 correspond à la figure 1, mais avec le raccord monté, - la figure 3 est une coupe transversale d'un épaulement d'un embout de montage, et - la figure 4 est une vue éclatée en perspective du raccord. Le raccord représenté, globalement référencé 1 sur la figure 1, est destiné à relier un équipement 50 à une tuyauterie externe, souple ou rigide, non dessinée. Dans cet exemple, il s'agit d'assurer le passage d'un liquide sous forte pression, destiné à des commandes hydrauliques. Le raccord 1 comporte deux pièces principales, précisément un tube 2 de passage de fluide et un élément anti-recul 31 de blocage en position axiale du tube 2 lorsqu'il est monté sur l'équipement 50. Le tube 2 présente dans cet exemple une forme globalement cylindrique à section radiale circulaire, s'étendant longitudinalement selon un axe 29. Il comporte un tronçon d'extrémité 3, ou embout de couplage à une embouchure 40 de l'équipement 50, et un tronçon d'extrémité opposée 5, à collerette 6 de raccordement à la tuyauterie externe. Un tronçon intermédiaire 4 relie les deux tronçons d'extrémité 3 et 5. L'embout 3 est constitué d'un embout principal 10 et, dans cet exemple, d'un appendice axial constitué par un tronçon terminal 16. Précisément, l'embout 10, dont la figure 3 illustre la section transversale, constitue globalement une couronne à surface latérale 11 non circulaire (fig. 2,3) constituant une protubérance radiale du tube 2, limitée axialement par deux surfaces radiales d'épaulement opposées 12 et 13 et limitée latéralement par la surface externe 11. Chacune des surfaces 11, 12 et 13 correspond à une fonction particulière. La surface radiale 13 est tournée vers l'embouchure 40 pour constituer un épaulement ou palier d'appui reçu par une surface homologue de siège 43 dans la zone de fond de l'embouchure 40. La surface d'appui 13 comporte une rainure ou gorge sensiblement circulaire 131 entourant le passage interne du raccord 1 et dans laquelle est disposé un joint torique d'étanchéité 132. Dans cet exemple, le joint torique 132 est constitué d'un anneau d'élastomère entourant un ressort en forme de lame circulaire qui tend à dilater radialement le joint 132 et le plaque donc contre la paroi la plus externe de la gorge 131. L'écrasement radial correspondant provoque un fluage axial de l'élastomère, qui assure la mise sous pression axiale de celui-ci contre le siège 43. La surface radiale opposée 12, tournée vers le tronçon d'extrémité 5, sert d'épaulement de contre-appui coopérant avec l'élément anti-recul 31, ici une bague filetée. La surface latérale Il coopère avec une paroi latérale en regard 41 de l'embouchure 40, délimitant ici une chambre 46 à section transversale hexagonale, formant une butée en rotation. On notera toutefois que la correspondance parfaite de formes de section transversale entre les surfaces Il et 41 de la chambre 46 n'est aucunement nécessaire. La seule adaptation ou complémentarité requise entre les deux formes est que la paroi 41 forme butée empêchant la rotation du tube 2 autour de son axe 29. La chambre 46 peut même avoir, au moins en entrée, des dimensions latérales supérieures à celles requises, pour laisser un jeu facilitant le montage. La chambre 46 se poursuit axialement dans cet exemple, vers l'intérieur de l'équipement 50, par une chambre 49 de taille radiale réduite, et de sensiblement même profondeur, destinée à recevoir le tronçon terminal 16, ici de section radiale circulaire. Le tronçon terminal 16 est destiné à faciliter le centrage du raccord 1 dans l'embouchure 40 ainsi qu'à permettre l'installation d'un joint d'étanchéité supplémentaire. Le tronçon terminal 16 comporte une surface radiale d'extrémité 18 et une surface latérale externe 17 qui, avec l'embout 10, forment une chicane, venant en regard de surfaces d'épaulement respectives 48 et 47 de la chambre réduite 49. La surface latérale 17 comporte une gorge circulaire 19 s'étendant dans un plan radial et dans laquelle est monté un joint torique élastomère d'étanchéité 20. En outre ici, la gorge 19 reçoit, dans sa partie la plus proche du tronçon 10, une bague anti-fluage 21 destinée à empêcher toute déformation excessive du joint 20, susceptible de l'expulser de la gorge 19 en le faisant passer, par pression provoquant un laminage, entre les surfaces latérales en regard 17 et 47. La bague de verrouillage 31 constitue un écrou-cage, ou bouchon percé à visser, pour emprisonner l'embout 10 par une paroi de fond, par un couplage de pression exempt de transmission mutuelle de tout couple de rotation. Pour sa fixation à l'embouchure 40, la bague 31 comporte un filet 32 qui coopère avec un taraudage 42 situé dans la partie la plus externe de l'embouchure 40. En variante et inversement, la bague 31, de diamètre externe alors accru, pourrait être taraudée pour former un écrou ou bouchon à visser classique coopérant avec un filet d'une gorge taillée dans la paroi de l'équipement entourant l'embouchure 40. L'embouchure 40 représenterait alors une tubulure à surface externe filetée. En variante encore, la bague de verrouillage 31 comporte un taraudage coopérant avec un filetage de l'embout 10, le filetage ayant alors la fonction anti-recul de l'épaulement radial 12, mais étant répartie axialement. Revenant au présent exemple, la bague 31 présente une section libre suffisante pour y enfiler le tube 2 par la collerette 6, jusqu'à buter sur l'épaulement 12. La longueur axiale du taraudage 42 est suffisante pour que la surface antérieure de butée 33 de la bague 31 puisse venir buter sur l'épaulement de contre-appui 12, lorsque l'épaulement opposé 13 a été mis en appui sur le siège 43 de la chambre 46. L'embout 10, et donc le raccord 1, est ainsi axialement maintenu en appui sous pression contre le siège 43. Dans cet exemple, la longueur axiale du filet 32 est inférieure à celle de l'embout 10. De ce fait, si ce dernier est monté de travers, avec un côté non engagé dans la chambre 46, la surface de contre-appui 12 fait, de ce côté, saillie axialement de la zone comportant le taraudage 42, c'est-à-dire ici est hors de l'embouchure 40 car le taraudage 42 s'étend jusqu'à la surface de l'embouchure 40. Ainsi, un opérateur travaillant en aveugle ne risque pas d'effectuer un vissage incomplet sur un raccord 1 monté de travers, puisqu'il est impossible d'amorcer un vissage correct. La bague de verrouillage 31 comporte un tronçon postérieur 34 à pans latéraux de réception d'une clé plate de vissage, ici à six pans, prolongeant le tronçon antérieur à filet 32 et servant de tête moletée de vissage. Des ajutages 35 permettent d'insérer, dans les pans de vissage, au moins une tige 36 destinée à limiter la section interne libre de la bague 31 à une forme réduite excédant celle de la section axiale de la collerette 6. En d'autres termes, et en ce qui concerne l'extérieur du tube 2, le tronçon central 4 constitue un étranglement de section transversale compatible avec la ou les tiges ci- dessus, alors que l'embout 10 et la collerette 6 constituent des butées axialement opposées emprisonnant la tige 36 et donc la bague 31 solidaire de celle-ci. On évite ainsi de perdre la bague 31 lorsque le raccord 1 n'est pas monté. En outre, la présence de la ou des tiges 36 nécessite l'emploi d'une clé de vissage et dévissage spéciale, comportant des évidements correspondants. De ce fait, la tige 36 constitue un moyen de protection contre un desserrage intempestif effectué par exemple par un opérateur raccordant la tuyauterie externe. Celui-ci, ignorant éventuellement le blocage automatique en rotation de l'embout 10, pourrait être tenté d'appliquer une clé sur les pans de la bague 31 pour la bloquer en rotation, ce qui pourrait en fait en modifier le serrage. Comme on l'aura compris, le raccord 1 se monte en appliquant la surface de butée 13 sur le siège 43 de l'embouchure 40, en ayant préalablement orienté angulairement l'embout 10 selon l'une des six positions ici possibles, pour que les pans de la surface latérale 11 soient compatibles, ici coïncident, avec la forme de la chambre 46 qui les reçoit. L'épaulement terminal 48 est prévu avec un léger jeu axial par rapport à la surface d'extrémité 18 du tube 2, pour ne pas contrarier l'appui de la surface 13 sur le siège 43. Ensuite, on visse la bague anti-recul 31 sur le taraudage 42, ce qui plaque sous pression l'épaulement 13 contre le siège 43. L'énergie emmagasinée de serrage de la bague 31 suffit pour la maintenir en place, puisque le tube 2, bloqué en rotation, ne risque pas de lui transmettre un couple parasite de desserrage qui lui serait appliqué par un opérateur ou des vibrations. On remarquera que, dans la présente description, on a considéré que toutes les surfaces étaient à génératrices soit parallèles soit orthogonales à l'axe 29. Ces hypothèses avaient un but didactique, pour la simplicité de l'exposé. D'une façon générale, les surfaces dites radiales, ou transversales, peuvent avoir une composante axiale, c'est-à-dire du genre tronconique. Les surfaces latérales peuvent aussi être tronconiques. Il n'est pas nécessaire que la surface latérale 11 de l'embout 10 soit en contact avec la paroi de la chambre 46 sur toute sa longueur axiale, bien que cela soit préférable pour répartir les contraintes si des couples élevés de torsion parasites sont à craindre. En outre, la symétrie de révolution des surfaces d'appui et d'étanchéité 13,43 n'est qu'un exemple particulier, préférable, mais non une nécessité puisque, en cas de non symétrie de révolution, la bague anti-recul 31 coopère avec les surfaces d'appui 13, 43 pour assurer aussi un blocage en rotation, par absence de possibilité de recul. Ces dernières peuvent ainsi constituer des moyens de blocage en rotation. D'une façon générale, les reliefs latéraux de la surface 11, formant butée de rotation, peuvent être remplacés par des reliefs de même fonction mais s'étendant axialement pour coopérer avec des reliefs complémentaires du fond de la chambre 46. La forme circulaire de la section de passage de fluide dans le raccord 1 peut en outre être quelconque, c'est-à-dire que l'axe 29 ne représente alors qu'une direction générale d'écoulement du fluide. Dans une autre variante, l'élément de verrouillage 31 peut être prévu pour être fixé à l'appareil 50 autrement et/ou ailleurs, par exemple en dehors de l'embouchure 40, dans la mesure où le point d'ancrage correspondant est fixe par rapport à l'embouchure 40. Dans le montage décrit, le tube 2 est bloqué en rotation par la chambre 46. Même en cas de rotations alternatives parasites dues à un jeu que l'on aurait prévu dans la chambre 46, le couplage anti-recul entre les surfaces à symétrie de révolution telles que radiales ou coniques 12, du tube 2, et 33, de la bague 31, évite la transmission d'un couple parasite de desserrage du tube 2 vers la bague 31. La bague 31 peut toutefois être remplacée par tout autre type de fixation amovible, comme par exemple des goupilles, cliquets ou autres. En ce qui concerne l'autre raccord selon l'invention, on conçoit que l'on pourrait considérer l'embouchure 40 comme étant elle-même une extrémité de raccord amovible. En d'autres termes, le tronçon d'extrémité dite libre 5 de l'autre raccord pourrait avoir la forme de l'embouchure 40 afin que cet autre raccord soit compatible avec le raccord 1. En pareil cas, le tronçon d'extrémité 5 de l'autre raccord est ainsi agencé pour être couplé à un embout 10 d'un raccord 1. L'autre raccord comprend ainsi un tube 2 de passage de fluide et comporte des éléments de raccordement 5 agencés pour coopérer avec l'embout 10 d'un raccord 1. Revendications 1. Raccord de passage de fluide, comprenant un tube (2) de passage de fluide avec un embout (10) de raccordement comportant des moyens d'appui (13) prévus pour être appliqués contre un siège (43) d'une embouchure (40) à raccorder, caractérisé par le fait que l'embout (10) comporte des moyens de blocage en rotation (11), destinés à coopérer avec des moyens homologues (41) de l'embouchure (40), et qu'il est prévu des moyens (31) de verrouillage anti-recul de l'embout (10) par rapport au siège (43), agencés pour être fixés de façon amovible à l'embouchure (40) et pour coopérer avec des moyens de contre-appui (12), solidaires de l'embout (10). 2. Raccord selon la revendication 1, dans lequel les moyens de blocage en rotation comportent des moyens latéraux de butée en rotation (11) présentant une pluralité de pans. 3. Raccord selon l'une des revendications 1 et 2, dans lequel les moyens de verrouillage anti-recul comportent une bague filetée (31) prévue pour coopérer avec un taraudage (42) de l'embouchure (40) et pour prendre contre-appui sur un épaulement (12) du tube (2), tourné à l'opposé des moyens d'appui (13). 4. Raccord selon la revendication 3, dans lequel l'embout (10) est limité, de deux côtés longitudinalement opposés par rapport à une direction d'extension longitudinale (29) du tube (2), par respectivement les moyens d'appui (13) et par l'épaulement de contre-appui (12). 5. Raccord selon la revendication 4, dans lequel l'embout (10) se prolonge longitudinalement par un tronçon terminal de centrage (16) formant chicane. 6. Raccord selon la revendication 5, dans lequel le tronçon terminal (16) comporte une gorge périphérique (19) de réception d'un joint d'étanchéité (20) prévu pour coopérer avec une paroi (47) de l'embouchure (40). 7. Raccord selon la revendication 6, dans lequel la gorge (19) est prévue pour recevoir en outre une bague de maintien (21) destinée à empêcher un fluage du joint (20). 8. Raccord selon l'une des revendications 1 à 7, dans lequel les moyens d'appui (13) comportent une gorge (131) de réception d'un autre joint d'étanchéité (132). 9. Raccord selon l'une des revendications 3 à 8, dans lequel la bague de verrouillage (31) présente une section de passage interne supérieure à la section d'une collerette (6) d'un tronçon d'extrémité externe (5), opposé à l'embout (10), permettant à la bague de verrouillage (31) de venir en appui sur l'épaulement de contre-appui (12), et la bague de verrouillage (31) comporte des ajutages (34) de réception de tiges de réduction de sa section de passage interne pour emprisonner la collerette (6). 10. Raccord selon l'une des revendications 4 à 9, dans lequel le filetage de la bague de verrouillage (31) présente une longueur axiale inférieure à celle de l'embout (10). 11. Raccord de passage de fluide, comprenant un tube (2) de passage de fluide, caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens de raccordement (5) agencés pour coopérer avec l'embout (10) d'un raccord selon l'une de revendications 1 à 10.