Brevet FR2849150A1 — publié le 20040625

DESCRIPTION L'invention se rapporte à un raccord de tube pour l'accouplement démontable de sections de ligne de tube d'un système de tubulures ou de conduites à haute pression qui sont chacune étroitement reliées à un bloc de raccord et dont l'une possède une prise de raccord et l'autre possède une douille de prise pour ladite prise, les blocs de raccord étant maintenus ensemble par la vis de serrage d'un raccordement à brides latérales. Les raccords de tubes de ce type sont utilisés par exemple dans le système de tubulures d'unités de conditionnement d'air de véhicules Les systèmes de la technique antérieure utilisant du fréon ou R 134 a comme réfrigérant emploient des raccords de tubes avec un ou deux joints toriques disposés dans des rainures sur la prise de raccord En 10 raison de l'agencement d'au moins une rainure et de l'extrémité conique de la prise, la longueur de la prise de raccord résulte en ce que pour le montage et le démontage d'une section de ligne de tube, la partie de ligne de tube métallique concernée doit être pliée vers le haut de façon correspondante De plus, en raison du processus d'usinage nécessaire pour usiner la prise selon un profilé extrudé, la fabrication de la prise de raccord nécessite 15 un travail qui est fonction de la longueur de la prise Les joints toriques présentent également l'inconvénient de se coller aux surfaces d'étanchéité en vieillissant La libération soudaine des forces d'adhérence correspondantes sous la pression du milieu confiné après desserrage de la vis de serrage présente un danger significatif L'élasticité nécessaire des joints toriques d'étanchéité est avantageuse en ce qu'ils ne peuvent pas être 20 facilement montés dans les rainures de la prise de raccord, mais le matériau élastique requis pour les anneaux présente l'inconvénient d'une action d'étanchéité limitée du fait de la diffusion attendue particulièrement à des pressions très élevées et lors du confinement de certains gaz, comme lors de la mise en étanchéité de systèmes à CO 2 Lorsque des joints toriques d'étanchéité sont utilisés dans des raccords de tubes exposés à des 25 pressions extrêmement élevées, il y a un risque que le matériau d'étanchéité élastique soit extrudé de l'interstice d'étanchéité, en particulier lorsque les forces de flexion agissent sur le raccord de tube En outre, des joints toriques dans des raccords de tubes sont désavantageux en ce que la pression du milieu à confiner est appliquée sur une zone essentiellement plus grande en direction radiale par comparaison à la zone correspondant 30 au diamètre intérieur du système de tubulure de sorte que le raccord de tube est exposé à des forces axiales élevées correspondantes et doit être dimensionné pour être très massif. Enfin, il y a un danger qu'à la fermeture et à l'ouverture du raccord de tube, la prise de raccordement, y compris son joint torique d'étanchéité et donc également les surfaces de la douille d'accouplement, soient contaminés ou endommagés. L'invention se rapporte à un raccord de tube qui évite les inconvénients mentionnés ci-dessus des raccords de tubes connus, qui réalise une étanchéité fiable 5 également en présence de pressions particulièrement élevées tout en étant compact, et qui peut être facilement fabriqué et mis en oeuvre simplement et srement lors de l'ouverture et de la fermeture. Conformément à l'invention, ce problème a été résolu en prévoyant, dans un raccord de tube du type mentionné au début de la présente, un anneau d'étanchéité agencé 10 en face avant de la prise de raccord, l'anneau d'étanchéité étant fixé dans cet agencement par une douille de protection englobant l'anneau d'étanchéité et la prise de raccord. Le contact d'étanchéité de l'anneau d'étanchéité au niveau à la fois de la face avant de la prise de raccord et de la surface d'étanchéité radiale dans la douille de la prise peut être réalisé au moyen d'un profilé d'étanchéité ayant des bords circonférentiels Les bords 15 circonférentiels du profilé d'étanchéité peuvent être prévus à la fois au niveau de la face avant de la prise de raccord et de la surface d'étanchéité de la douille de prise et en raison de la force de serrage du raccordement à brides latérales sont comprimés ou enfoncés sous pression dans un matériau plastiquement déformable de l'anneau d'étanchéité. L'anneau d'étanchéité peut être constitué d'un métal mou et la douille de protection d'un 20 matériau élastiquement déformable. De plus, dans la région arrière de la prise de raccord, une rainure de maintien peut être prévue et la douille de protection peut comporter un profilé d'étanchéité qui s'insère dans la rainure de maintien. En outre, l'anneau d'étanchéité est avantageusement maintenu solidairement dans 25 la douille de protection Pour maintenir solidairement l'anneau d'étanchéité au niveau de la prise de raccord, une pluralité d'ergots de maintien orientés vers l'intérieur sont prévus dans la région de bord avant de la douille de protection, qui s'agrippent sur l'anneau d'étanchéité dans sa position insérée Au niveau du bord arrière de la douille de protection, une lèvre d'étanchéité circonférentielle est avantageusement prévue entre les 30 blocs de raccord pour un engagement dans l'espace de jeu qui enferme la prise de raccord. La lèvre d'étanchéité peut présenter une section courbée pour s'adapter élastiquement à la largeur de l'espace de jeu. Avantageusement, les surfaces de brides adjacentes des brides latérales sont situées à leurs extrémités extérieures à l'écart de l'agencement d'étanchéité en raison d'un 35 étagement et sont divisées en deux surfaces partielles en raison d'un évidement de sorte que lesdites surfaces associées au support au niveau de l'anneau d'étanchéité forment ensemble un triangle de support symétrique, la vis de serrage étant prévue dans la région du centre de gravité de cet agencement en triangle et l'axe de la ligne de tube de même que l'axe de la vis de serrage s'étendent dans le plan de symétrie. Enfin, une broche de positionnement peut être prévue entre les surfaces partielles des brides latérales. Des modes de réalisation avantageux de l'invention sont décrits et peuvent être enseignés d'après la description suivante d'un exemple de mode de réalisation de même que par les dessins annexés, lesquels représentent: La figure 1 est un raccord de tube conforme à l'invention dans un plan en coupe incluant l'axe du tube, une vis de serrage et une broche de positionnement, La figure 2 est une vue en coupe transversale agrandie dans la plage d'étanchéité du raccord de tube selon la figure 1, La figure 3 et la figure 4 sont les représentations en perspective des parties du 15 raccord de tube conforme à la figure 1 dans des vues démontées mais correctement agencées axialement, l'anneau d'étanchéité, sur la figure 4, étant représenté pré-assemblé dans la douille de protection et cette douille étant pré-assemblée sur la prise de raccord, La figure 5 est une représentation en perspective agrandie de la douille de protection du raccord de tube conforme à la figure 1, et La figure 6 est un autre mode de réalisation de la douille de protection dans une vue en coupe transversale partielle de l'agencement d'étanchéité. Le raccord de tube 1 comporte essentiellement deux blocs de raccord en forme de cube 2, 3 découpés à partir d'un profilé extrudé, comportant des trous 4, 5 qui forment une partie du système de tubulure à haute pression Ces trous 4, 5 débouchent vers l'extérieur 25 en ayant des diamètres élargis dans un manchon de tube 6, 7 dans chaque boîtier, dans lesquels les extrémités libres de sections de ligne de tube métalliques 8, 9 devant être reliées sont insérées et brasées Ces sections de ligne de tube 8, 9 sont par exemple une partie de l'unité de conditionnement d'air à CO 2 installée dans le compartiment moteur d'un véhicule de sorte que le système de tubulure doit être capable de supporter en toute 30 sécurité des pressions dépassant 150 bar. L'un des blocs de raccord 3 comporte une prise de raccord 10 dépassant latéralement dans la direction de l'axe du tube, qui est enserrée dans une douille de prise 11 de l'autre bloc de raccord 2 Cet engagement de prises associé à une broche de positionnement 12 prévue dans les régions d'extrémité opposées des blocs de raccord 2, 3 35 garantit l'alignement fonctionnel des blocs de raccord 2, 3, y compris celui des sections de ligne de tube respectives 8, 9 installées, en particulier lors de l'assemblage du système de tubulure ou de la refermeture du raccord de tube L'engagement de prises assure également une position protégée de l'anneau d'étanchéité 13 du raccord de tube 1 à l'intérieur de la douille de prise 11. La prise de raccord 10 agit en outre pour supporter une douille de protection 14, qui avant et pendant l'assemblage du raccord de tube maintien l'anneau d'étanchéité 13 en position centrée par rapport à la face avant 15 de la prise de raccord 10 et réalise en outre l'étanchéité de la douille de prise 11 avec l'extérieur contre l'entrée d'impuretés L'anneau d'étanchéité 13 fixé à la face avant 15 de la prise de raccord par la douille de protection 14 10 revêt la forme d'un joint étanche plat et donc d'une section transversale rectangulaire et il est constitué par exemple d'un métal mou de sorte que les profilés d'étanchéité 17, 18 prévus à la fois au niveau de la surface d'étanchéité radiale 16 de la douille de prise 1 1 et de la face avant 15 de la prise de raccord peuvent s'imprimer dans l'anneau d'étanchéité 13 Par comparaison à un joint torique d'étanchéité classique, il existe entre autres des 15 avantages en ce qu'un usinage de précision des surfaces d'étanchéité peut être évité, en ce qu'un matériau d'étanchéité imperméable qui n'est pas élastique est approprié et en ce que la capacité d'étanchéité peut être générée par la vis de serrage 19 du raccord de tube, ce qui implique l'avantage de ce que le raccord de tube peut être ouvert sans aucun danger après libération de la vis de serrage 19. Les profilés d'étanchéité 17, 18 sont constitués par exemple de nervures circonférentielles en forme d'arêtes de section transversale triangulaire, dont deux, dans l'exemple du mode de réalisation conforme à la figure 2, concentriques l'une par rapport à l'autre sont formées en face avant 15 de la prise de raccord 10 et au niveau de la surface d'étanchéité circonférentielle 16 dans la zone inférieure de la douille de prise 11 En 25 inversant l'agencement de profilé, les profilés peuvent être également prévus au niveau de l'anneau d'étanchéité 13, à condition que son matériau soit plus dur que celui des blocs de raccord 2,3 Du fait que les blocs de raccord 2, 3 sont fabriqués de préférence à partir de la coupe d'un profilé extrudé, ils sont constitués par exemple d'un alliage d'aluminium. Un premier exemple du mode de réalisation de la douille de protection 14 30 mentionnée ci-dessus peut être observé sur les représentations des figures 2 et 5 Dans la région de son extrémité arrière adjacente à la face avant 20 du bloc de raccord 3, la douille de protection 14 comporte deux rebords de maintien arqués s'opposant diamétralement 21, 22 dont les sections transversales en forme de becs sortent vers l'extérieur ou l'arrière, respectivement, de sorte qu'après l'expansion de la douille de 35 protection 14 par une région avant conique 23 de la prise de raccord 10, les rebords de maintien 21, 22 s'insèrent dans une rainure de maintien circonférentielle arrière 24 de celle-ci, qui est adjacente à la face avant 20 du bloc de raccord 3 La surface extérieure 25 de la douille de protection 14, qui est fabriquée par exemple sous forme de partie moulée par injection de matière plastique, est cylindrique ou légèrement conique de sorte qu'elle 5 se centre elle-même et donc également la prise de raccord 10 par rapport à la surface intérieure légèrement conique ou cylindrique 26 de la douille de prise 11 De manière à centrer également l'anneau d'étanchéité 13, ledit anneau d'étanchéité 13 est engagé derrière par exemple, quatre becs de maintien 27 dans la douille de protection 14, qui sont formés dans la région de la bordure avant de la douille de protection 14, et il est maintenu 10 sur son périmètre en adjoignant des bandes axiales 28 qui sous forme de nervures sont adjacentes aux becs de maintien 27 Comme par conséquent l'anneau d'étanchéité 13 est maintenu décalé vers l'arrière par rapport à l'extrémité avant de la douille de protection 14 et qu'il est enfermé dans celle-ci, sa surface d'étanchéité qui peut être facilement endommagée est protégée d'effets mécaniques lorsque le raccord de tube est à l'état 15 démonté et il est assuré de ne pas être perdu durant l'assemblage En outre, la douille de protection 14 comporte une lèvre d'étanchéité circonférentielle 29 formant sa bordure arrière La lèvre d'étanchéité 29 dépasse comme une bride vers l'extérieur par rapport à la douille de protection 14 de sorte qu'elle s'engage dans l'espace de jeu 30 entre les faces avant 20, 31 des blocs de raccord 2, 3 et qu'elle protège ainsi l'agencement d'étanchéité de 20 l'entrée d'impuretés de l'extérieur De préférence, la lèvre d'étanchéité 29 comporte une section transversale arquée de sorte qu'elle s'adapte de façon étanche à la largeur de l'espace de jeu 30 par déformation élastique L'agencement décrit de l'anneau d'étanchéité 13 et de sa douille de protection 14 montre que la prise de raccord 10 peut être dimensionnée pour être particulièrement petite, pour n'assurer qu'une fonction de 25 maintien et de positionnement de la douille de protection 14 de sorte que la douille de protection 14 puisse maintenir l'anneau d'étanchéité 13 centré au niveau de la face avant de la prise de raccord 10 dans une position protégée appropriée pour l'assemblage. L'autre exemple du mode de réalisation de la douille de protection 14 ' sur la figure 6 diffère de celui décrit précédemment en ce que les becs de maintien 27 sont omis de 30 sorte que la douille de protection 14 ' et par conséquent également la douille de prise 11 ' peuvent être réalisées en étant même plus courtes A la place, l'anneau d'étanchéité 13 est inséré entre les bandes axiales 28 et maintenu par elles sous précontrainte comme s'il était saisi par des doigts. De manière à éviter les écarts angulaires entre les blocs de raccord 2, 3 et par 35 conséquent les faces avant d'étanchéité 15, 16 adjacentes à l'anneau d'étanchéité 13 en raison des forces transversales agissant sur les sections de tube 8, 9 dans différentes directions, qui peuvent affecter l'étanchéité, la surface des brides qui sera adjacente est agencée au niveau de l'extrémité extérieure des brides latérales 32, 33 à l'écart de l'agencement d'étanchéité et de plus, elle est divisée symétriquement en deux surfaces 5 partielles 35, 36 par un évidement 34 Par conséquent, la région de compression de l'anneau d'étanchéité 13 entre les faces avant d'étanchéité 15, 16 au niveau de la face avant de la prise de raccord 10 et dans la douille de prise 11 forme un point d'un triangle de support symétrique dont les deux autres sont créés par les surfaces partielles 35, 36 La vis de serrage 19 est située dans la région du centre de gravité de ce triangle et en raison 10 de son expansion elle maintient une pression d'étanchéité au niveau de l'anneau d'étanchéité 13 L'évidement 34 nécessaire entre les surfaces partielles 35, 36 pour mettre en forme celles-ci peut être réalisé par exemple, en chanfreinant le trou de la douille pour broche 38. La vis de serrage 19 comporte avec sa tête de vis 39 une surface adjacente aussi 15 grande que possible au niveau de la bride latérale 33 de manière à contrer une flexion de la bride de sorte que la bride peut être fabriquée en étant plus mince de façon correspondante Un élargissement supplémentaire de cette surface, à travers laquelle la force de serrage agit sur la bride latérale 33, peut être obtenue par une rondelle non représentée De plus, une forme de disque appropriée de la rondelle peut mener à une 20 fonction élastique de disque de la rondelle de sorte que la région de déformation élastique possible soit agrandie sans perte de capacité d'étanchéité homogène au niveau de l'anneau d'étanchéité 13. La broche de fixation 12 repose fermement dans l'une des brides latérales 32, 33 entre les surfaces partielles 35, 36 à une position optimale et s'insère dans un trou de 25 support 28 dans la bride latérale adjacente 32, 33 en réalisant un ajustement à frottement doux Lors de la réalisation du raccord de tube 1, cet ajustement garantit l'alignement précis des blocs de raccord 2, 3 l'un par rapport à l'autre et empêche l'inclinaison et la torsion lorsque la douille de prise 11 est glissée sur la prise de raccord 10 et la douille de protection 14 de la prise de raccord 10 De même, la séparation mutuelle des blocs de 30 raccord 2, 3 parallèlement à l'axe pour démonter le raccord de tube 1 est réalisé en étant supportée par la broche de fixation 12 Il est évident qu'un engagement de positionnement mutuel des brides latérales 32, 33 avant que le raccordement par brides ne soit fermé, peut également être obtenu par une autre conception d'une saillie au niveau d'une première bordure latérale 32 avec un évidement correspondant au niveau de l'autre bordure latérale 35 33 qui est différente mais correspond à l'action de la broche de fixation 12. REVENDICATIONS 1 Raccord de tube pour l'accouplement démontable de sections de ligne de tube ( 8, 9) d'un système de tubulures ou de conduites à haute pression qui sont chacune étroitement reliées à un bloc de raccord ( 2, 3) et dont l'une possède une prise de raccord ( 10) et l'autre possède une douille de prise ( 11) pour ladite prise, les blocs de raccord ( 2, 5 3) étant maintenus ensemble par une vis de serrage ( 19) d'un raccordement à brides latérales ( 32, 33), raccord caractérisé par un anneau d'étanchéité ( 13) agencé en face avant ( 15) de la prise de raccord ( 10), l'anneau d'étanchéité ( 13) étant fixé dans cet agencement par une douille de protection ( 14) englobant l'anneau d'étanchéité ( 13) et la prise de raccord ( 10). 2 Raccord de tube selon la revendication 1, caractérisé en ce que le contact d'étanchéité de l'anneau d'étanchéité ( 13) au niveau à la fois de la face avant ( 15) de la prise de raccord ( 10) et de la surface d'étanchéité radiale ( 16) dans la douille de la prise ( 11) est réalisé au moyen d'un profilé d'étanchéité ( 17, 18) ayant des bords 15 circonférentiels. 3 Raccord de tube selon la revendication 2, caractérisé en ce que les bords circonférentiels du profilé d'étanchéité ( 17, 18) sont prévus à la fois au niveau de la face avant ( 15) de la prise de raccord ( 10) et de la surface d'étanchéité ( 16) de la douille de 20 prise ( 11) et en raison de la force de serrage du raccordement à brides latérales ( 32, 33) sont comprimés ou enfoncés sous pression dans un matériau plastiquement déformable de l'anneau d'étanchéité ( 13). 4 Raccord de tube selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en 25 ce que l'anneau d'étanchéité ( 13) est constitué d'un métal mou. Raccord de tube selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la douille de protection ( 14) est constituée d'un matériau élastiquement déformable. 6 Raccord de tube selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que dans la région arrière de la prise de raccord ( 10), une rainure de maintien ( 24) est prévue et la douille de protection ( 14) comporte un profilé ( 21, 22) qui s'insère dans la rainure de maintien ( 24). 7 Raccord de tube selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en 5 ce que l'anneau d'étanchéité ( 13) est maintenu solidairement dans la douille de protection ( 14). 8 Raccord de tube selon la revendication 7, caractérisé en ce que pour maintenir solidairement l'anneau d'étanchéité ( 13) au niveau de la prise de raccord ( 10), une 10 pluralité d'ergots de maintien orientés vers l'intérieur ( 27) sont prévus dans la région de bord avant de la douille de protection ( 14), qui s'agrippent sur l'anneau d'étanchéité dans sa position insérée. 9 Raccord de tube selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en 15 ce qu'au niveau du bord arrière de la douille de protection ( 14), une lèvre d'étanchéité circonférentielle ( 29) est prévue entre les blocs de raccord ( 2, 3) pour un engagement dans l'espace de jeu ( 30) qui enferme la prise de raccord ( 10). Raccord de tube selon la revendication 9, caractérisé en ce que la lèvre 20 d'étanchéité ( 29) présente une section courbée pour s'adapter élastiquement à la largeur de l'espace de jeu ( 30). 11 Raccord de tube selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que les surfaces de brides adjacentes ( 35, 36) des brides latérales ( 32, 33) sont situées à leurs 25 extrémités extérieures à l'écart de l'agencement d'étanchéité ( 13, 15, 16) en raison d'un étagement ( 34) et sont divisées en deux surfaces partielles ( 35, 36) en raison d'un évidement ( 37), de sorte que lesdites surfaces associées au support au niveau de l'anneau d'étanchéité ( 13) forment ensemble un triangle de support symétrique, la vis de serrage ( 19) étant prévue dans la région du centre de gravité de cet agencement en triangle et l'axe 30 de la ligne de tube de même que l'axe de la vis de serrage s'étendant dans le plan de symétrie. 12 Raccord de tube selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'une broche de positionnement ( 12) est prévue entre les surfaces partielles ( 35, 36) des brides latérales 35 ( 32, 33).