Brevet FR2844334A1 — publié le 20040312

La présente invention concerne des moyens pour la connexion de conduits d'éléments de circuit de transport de fluides en particulier à hautes pressions. Ces éléments peuvent être une canalisation, un organe émetteur 5 de fluide tel qu'une pompe ou un organe récepteur de fluide tel qu'un réservoir. On connaît des dispositifs de connexion comprenant un raccord qui est destiné à être monté sur un élément d'un circuit de transport de fluide et qui délimite 10 un canal interne dont un tronçon d'extrémité est en communication avec le conduit de l'élément de circuit et un tronçon d'extrémité opposé est agencé pour recevoir un embout solidaire d'un autre élément du circuit comme une canalisation. Ce dernier tronçon d'extrémité est pourvu 15 de moyens pour y retenir de façon étanche l'embout, ces moyens comprenant un joint d'étanchéité annulaire reçu en saillie dans une gorge du canal interne de telle manière que, lorsque l'embout est retenu dans ledit tronçon d'extrémité, l'élément d'étanchéité annulaire est pressé 20 soit contre une portion de surface externe de l'embout, soit contre une face terminale de celui-ci. Lorsque des moyens de connexion de ce type sont implantés dans un circuit transportant un fluide à haute pression, il existe un risque que le joint d'étanchéité 25 soit chassé de sa gorge par le fluide sous pression, créant ainsi une fuite dont les conséquences peuvent être graves. Pour éviter que le joint d'étanchéité ne soit déplacé sous la pression du fluide, une rondelle anti30 extrusion est associée au joint d'étanchéité. Le montage du joint d'étanchéité et de la rondelle anti-extrusion est cependant relativement délicat. Il serait donc intéressant de disposer d'un moyen permettant de limiter les risques de fuite dans un tel 35 dispositif de connexion sans compliquer la structure et le montage du dispositif. Selon l'invention, on prévoit des moyens de connexion comprenant un raccord délimitant un canal interne dont un tronçon d'extrémité est agencé pour recevoir un 5 embout et est pourvu de moyens pour y retenir de façon étanche l'embout, ces moyens comprenant un élément d'étanchéité annulaire qui est reçu dans un logement du canal interne et qui comporte une face latérale d'appui de l'embout dans laquelle est ménagée une gorge plane 10 pour recevoir une extrémité de l'embout. Ainsi, l'élément d'étanchéité comporte, de part et d'autre de la gorge plane, deux portions annulaires concentriques entre lesquelles l'extrémité de l'embout s'enchâsse. Ces portions annulaires concentriques délimi15 tées par la gorge plane maintiennent l'élément d'étanchéité en position en s'opposant à l'effort d'extrusion exercé sur l'élément d'étanchéité par le fluide sous pression. Par ailleurs, la surface de l'embout en contact 20 avec l'élément d'étanchéité des dispositifs antérieurs est très exposée aux agressions extérieures et notamment aux chocs et aux rayures. Ainsi par exemple, lors de l'introduction de l'embout dans le raccord, il arrive que les moyens de retenue, généralement une rondelle à grif25 fes ou un jonc fendu, créent des rayures longitudinales sur cette surface en frottant sur celle-ci. Or, de telles détériorations de l'état de la surface de l'embout ne permettent pas d'assurer un bon contact avec l'élément d'étanchéité, ce qui risque d'engendrer des fuites. Selon une caractéristique particulière de l'invention, la gorge plane possède un bord intérieur prolongé par un manchon terminal agencé pour s'étendre dans l'embout lorsque celui-ci est retenu dans le tronçon d'extrémité en étant en contact étroit avec une surface 35 interne de l'embout. Ainsi, l'étanchéité peut être assurée par le contact entre le manchon terminal et la surface interne de l'embout. Cette surface, situé à l'intérieur de l'embout, est naturellement protégée des agressions, ce qui limite les risques d'une dégradation de son état. Selon un premier mode de réalisation particulier, la surface interne de l'embout contre laquelle le manchon terminal est en appui est une surface de révolution qui de préférence s'évase en direction de l'extrémité préci10 tée de l'embout. Il peut de la sorte être obtenu un léger serrage radial du manchon terminal qui augmente la pression de contact du manchon terminal avec la surface interne de l'embout. Ceci permet d'assurer une étanchéité satisfai15 sante même à basse pression. Selon un deuxième mode de réalisation, le manchon terminal a une face d'extrémité agencé pour venir en appui contre un épaulement interne d'un chambrage d'extrémité de l'embout, le manchon terminal ayant une 20 longueur légèrement supérieure à la longueur du chambrage d'extrémité. Ceci permet de créer une pression de contact entre la face d'extrémité du manchon terminal et l'épaulement interne de l'embout qui est protégé des 25 agressions extérieures, ce qui permet d'assurer un bon contact avec le manchon terminal. Avantageusement alors, le diamètre externe du manchon terminal est sensiblement égal au diamètre interne du chambrage d'extrémité du manchon terminal. Ceci permet de mettre également en contact la surface externe du manchon terminal avec la surface interne du chambrage. Selon une caractéristique particulière, le manchon terminal comporte au moins une gorge externe. Cette caractéristique est particulièrement inté- ressante dans les circuits hydrauliques o la gorge externe constitue un obstacle au cheminement d'un film formé par de l'huile qui se serait introduite entre le manchon terminal et l'embout. De préférence encore, l'élément d'étanchéité possède, à l'opposé de la face latérale dans laquelle est ménagée la gorge plane, une portion annulaire biseautée extérieurement qui est appliquée contre une surface de forme correspondante du logement. La pression du fluide circulant dans le raccord tend alors à plaquer la portion annulaire biseautée de l'élément d'étanchéité contre la surface de forme correspondante du logement renforçant ainsi l'étanchéité du raccord. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description qui suit d'un mode de réalisation particulier non limitatif de l'invention. Il sera fait référence aux dessins annexés, parmi 20 lesquels: - la figure 1 est une vue en perspective avec écorché des moyens de connexion conformes à l'invention, - la figure 2 est une vue agrandie en coupe longitudinale de la zone référencée II sur la figure 1, - la figure 3 est une vue agrandie en coupe longitudinale de la zone référencée III sur la figure 1, - la figure 4 est une vue analogue à la figure 3 illustrant l'utilisation d'un outil de déconnexion avec les moyens de connexion de l'invention, - la figure 5 est une vue des extrémités adjacentes du jonc mis en oeuvre dans l'invention. Les moyens de connexion conformes à l'invention ici décrits sont destinés à être implantés dans un circuit hydraulique pour raccorder une canalisation à un 35 conduit interne d'un organe de ce circuit. En référence aux figures, les moyens de connexion conformes à l'invention comprennent un raccord généralement désigné en 1 comportant un corps 2 tubulaire qui délimite un canal interne 3 et qui possède une extrémité 4, 5 ici filetée pour être vissée dans un taraudage formé à une extrémité du conduit interne de l'organe, et une extrémité 5 au niveau de laquelle le canal interne 3 débouche par une ouverture 6 par laquelle un embout 8 est destiné à être introduit dans un tronçon d'extrémité 7 du 10 canal interne 3. L'embout 8 est de forme tubulaire et a un diamètre externe légèrement inférieur au diamètre interne du tronçon d'extrémité 7. L'embout 8 possède un chambrage d'extrémité 9 ayant une surface interne 28 s'évasant en 15 direction de la face frontale de l'embout depuis un fond délimité par une surface tronconique convexe formant un épaulement 10. L'embout 8 possède à l'opposé du chambrage d'extrémité 9 une extrémité non visible sur les figures, agencée pour être montée sur une extrémité de la canali20 sation. Le canal interne 3 du corps 2 est pourvu de moyens pour y retenir de façon étanche l'embout 8. Les moyens de retenue étanche comprennent un élément d'étanchéité généralement désigné en il de forme an25 nulaire reçu dans un logement ménagé au fond du tronçon d'extrémité 7 du canal interne 3. L'élément d'étanchéité il comporte une couronne 12 de liaison au logement. La couronne 12 possède une face latérale en saillie axiale de laquelle s'étend un 30 manchon terminal 13 et, à l'opposé du manchon terminal 13, une portion annulaire 14 biseautée extérieurement qui est appliquée contre une surface de forme correspondante du logement. La couronne 12 comporte des moyens de son clip35 sage dans le logement. Ces moyens sont ici formés par un bourrelet annulaire 15 s'étendant en saillie externe de la couronne 12 dans une cavité annulaire du logement. Le manchon terminal 13 a un diamètre externe compris entre le diamètre interne minimal et le diamètre in5 terne maximal du chambrage 9 et une longueur légèrement supérieure à la longueur du chambrage 9. Le manchon terminal 13 possède une face d'extrémité 16 tronconique concave pour coopérer avec l'épaulement interne 10 et est pourvu extérieurement de gorges 17. La face latérale de la couronne 12 en saillie de laquelle s'étend le manchon terminal 13 comporte une gorge plane 27 qui entoure le manchon terminal 13 pour recevoir l'extrémité de l'embout 8. L'élément d'étanchéité il est par exemple en 15 thermoplastique élastomère de type polyuréthanne TPU ou élastomère de type acrylonitrile butadiène (NBR), éventuellement chargé de fibres de renfort comme des fibres de verre. Les moyens de retenue étanche comportent en outre 20 un jonc fendu 18 ayant des extrémités 19 pourvues d'un biseau 20 d'un côté intérieur du jonc (voir figure 5). Le jonc est radialement et élastiquement déformable et possède au repos un diamètre interne au plus égal au diamètre externe de l'embout 8. Le jonc 18 est reçu dans une gorge 21 du tronçon d'extrémité 7. La gorge 21 comporte du côté de l'ouverture 6 un flanc tronconique concave 22 et d'un côté opposé à l'ouverture 6 un flanc tronconique convexe 23. Les flancs 22 et 23 de la gorge 21 sont espacés d'une 30 distance légèrement supérieure au diamètre du jonc 18 de manière à recevoir celui-ci avec jeu entre eux et forment un angle d'environ 400 avec l'axe central du tronçon d'extrémité 7. Le jonc 18 est destiné à être reçu dans une gorge 35 externe 24 de l'embout 8 au niveau de sa partie circonfé- rentielle interne, le diamètre interne du jonc 18 au repos étant ici inférieur au diamètre externe de l'embout 8. La gorge externe 24 est délimitée latéralement par des flancs dont au moins le flanc opposé à l'ouverture forme 5 un angle de 500 environ avec un axe central de l'embout 8. Les moyens de retenue étanche comprennent également un joint torique 25 reçu dans une gorge 26 ménagée dans le tronçon d'extrémité à proximité de l'ouverture 6. 10 Le joint torique 25 a un diamètre interne légèrement inférieur au diamètre externe de l'embout 8. Pour connecter la canalisation équipée de l'embout 8 à l'organe équipé du raccord 1, l'embout 8 est introduit dans le tronçon d'extrémité 7 du canal interne 15 3 par l'ouverture 6. L'embout 8 est inséré à force dans le joint torique 25 et pousse le jonc 18 contre le flanc 23 de la gorge 21. Le flanc 23 tend à écarter le jonc 18, ce qui facilite le passage de l'embout 8 dans celui-ci. Le manchon terminal 13 de l'élément d'étanchéité il pénètre dans le chambrage d'extrémité 9 de l'embout 8 jusqu'à ce que la face d'extrémité 16 du manchon terminal 13 arrive en butée contre l'épaulement interne 10 de l'embout 8 et la face d'extrémité de l'embout 8 soit en 25 appui contre la couronne 12. Le jonc 18 est alors reçu dans la gorge externe 24 de l'embout 8 et l'élément d'étanchéité 12 tend à repousser l'embout 8 de sorte que le flanc de la gorge externe 24 opposé à l'ouverture 6 repousse le jonc 18 contre le flanc 22 de la gorge 21. Le 30 flanc 22 exerce alors un effort de rétreint sur le jonc 18 qui se referme dans la gorge. La coopération dudit flanc de la gorge externe 24, du jonc 18 et du flanc 22 s'oppose à l'extraction de l'embout 8 hors du raccord 1. La gorge externe 24 de l'embout 8 a ainsi, du côté de la 35 face terminale de l'embout 8, un flanc tronconique con- vexe formant avec le flanc tronconique concave 22 de la gorge interne 21 du raccord 1 un angle ouvert d'environ 100 en direction de l'ouverture d'introduction 6 (c'està-dire que le sommet de cet angle est du côté de 5 l'élément d'étanchéité 11) qui favorise une fermeture du jonc 18 dans la gorge externe 24. Le manchon terminal 13 et la couronne 12 sont alors légèrement comprimés. Ceci augmente l'effort de contact entre la face d'extrémité 16 et l'épaulement in10 terne 10. Du fait notamment des formes tronconiques correspondantes de la face d'extrémité 16 et de l'épaulement interne 10, le risque que la face d'extrémité 16 échappe à son appui contre l'épaulement interne 10 est faible et la surface externe du manchon terminal 13 est plaquée 15 contre la surface interne du chambrage d'extrémité 9. La surface interne 28 exerce, de par sa forme et ses dimensions, un effort de précontrainte sur le manchon terminal 13 qui est forcé en appui contre cette surface. En outre, la coopération des formes tronconiques de l'épaulement 20 interne 10 et de la face d'extrémité 16 associée à l'effort de compression favorise une déformation en tonneau du manchon terminal 13 qui plaque le manchon interne 13 contre la surface interne 28. L'extrémité de l'embout 8 est reçue dans la gorge 25 plane 27. La gorge plane 27 divise la face latérale de la couronne 12 en une portion annulaire intérieure (prolongée par le manchon terminal 13) et une portion annulaire extérieure qui viennent enchâsser l'extrémité de l'embout 8 assurant ainsi le maintien en position de l'élément 30 d'étanchéité 11. Cette gorge plane 27 s'étend sensiblement à l'aplomb du bourrelet 15 de sorte que l'insertion de l'embout 8 dans la gorge plane 27 tend à soutenir la couronne 12 et s'oppose ainsi à un échappement du bourrelet 15 hors de la cavité annulaire du logement. Lors de la mise sous pression du circuit, le fluide tend à appliquer la portion biseautée 14 contre la surface attenante du logement et le manchon terminal 13 contre la surface interne 28, ce qui renforce l'étanchéité. Pour déconnecter l'embout 8 du raccord 1, il est possible d'utiliser un outil 50 formé d'une douille fendue longitudinalement pour permettre sa mise en place latéralement sur l'embout 8. La douille comporte une extrémité agencée pour être glissée entre la surface externe 10 de l'embout 8 et la surface interne de la portion du tronçon d'extrémité 7 s'étendant entre l'ouverture 6 et le flanc 22 afin d'être introduite dans le jonc 18 et/ou de repousser le jonc 18 contre le flanc 23 et, à l'opposé, une extrémité pourvue extérieurement d'une col15 lerette permettant d'enfoncer la douille dans le raccord. Simultanément à l'enfoncement de l'outil 50, un effort de traction est opéré sur l'embout 8. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit mais englobe également les va20 riantes de réalisation entrant dans le cadre de l'invention tel que définies dans les revendications. En particulier, l'embout peut être rapporté sur une extrémité de canalisation comme dans le mode de réalisation décrit ou l'embout peut être formé par 25 l'extrémité de canalisation agencée en conséquence. En variante, la face terminale du manchon terminal 13 et l'épaulement 10 du chambrage d'extrémité 9 peuvent également être formés de faces annulaires radiales. Le manchon terminal 13 peut en outre avoir une longueur 30 inférieure à celle du chambrage d'extrémité 9 de l'embout 8 de telle manière que l'étanchéité du raccordement n'est assuré que par le contact de la surface externe du manchon terminal 13 avec la surface interne du chambrage d'extrémité 9. L'élément d'étanchéité peut avoir une configura- tion différente de celle décrite et par exemple être dépourvu de manchon terminal 13. Par ailleurs, l'embout 8 peut ne pas comprendre de chambrage d'extrémité 9 ou avoir un chambrage d'extrémité 9 ayant une surface in5 terne cylindrique ou tout autre forme de révolution. REVEND I CAT IONS 1. Moyens de connexion comprenant un raccord (1) délimitant un canal interne (3) dont un tronçon d'extrémité (7) est agencé pour recevoir un embout (8) et 5 est pourvu de moyens pour y retenir de façon étanche l'embout, ces moyens comprenant un élément d'étanchéité (11) annulaire reçu dans un logement du canal interne, caractérisés en ce que l'élément d'étanchéité comporte une face latérale d'appui de l'embout dans laquelle est 10 ménagée une gorge plane (27) pour recevoir une extrémité de l'embout. 2. Moyens de connexion selon la revendication 1, caractérisés en ce que la gorge plane (27) possède un bord intérieur prolongé par un manchon terminal (13) 15 agencé pour s'étendre dans l'embout (8) lorsque celui-ci est retenu dans le tronçon d'extrémité (7) en étant en contact étroit avec une surface interne (28) de l'embout. 3. Moyens de connexion selon la revendication 2, caractérisés en ce que la surface interne (28) de 20 l'embout (8) contre laquelle le manchon terminal (13) est en appui est une surface de révolution. 4. Moyens de connexion selon la revendication 2, caractérisés en ce que la surface de révolution (28) s'évase en direction de l'extrémité précitée de l'embout 25 (8). 5. Moyens de connexion selon la revendication 1, caractérisés en ce que le manchon terminal (13) a une face d'extrémité (16) agencé pour venir en appui contre un épaulement interne (10) d'un chambrage d'extrémité (9) 30 de l'embout, le manchon terminal (13) ayant une longueur légèrement supérieure à la longueur du chambrage d'extrémité. 6. Moyens de connexion selon la revendication 5, caractérisés en ce que le diamètre externe du manchon 35 terminal (13) est sensiblement égal au diamètre interne du chambrage d'extrémité (9) du manchon terminal (8). 7. Moyens de connexion selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisés en ce que le manchon terminal (13) comporte au moins une gorge externe (17). 8. Moyens de connexion selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisés en ce que l'élément d'étanchéité (11) possède à l'opposé de la face latérale d'appui pourvue de la gorge plane (27) une portion annulaire biseautée extérieurement (14) qui est appliquée 10 contre une surface de forme correspondante du logement du raccord (1).