Brevet FR2847021A1 — publié le 20040514

RACCORD DE PIECE SUR TUBE DE DIMENSION SENSIBLEMENT INFERIEURE, EMBOUT ET PIECE POUR UN TEL RACCORD L'invention concerne un raccord de pièce, de type valve, capteur ou équivalent, sur un tube de dimension sensiblement inférieure, ainsi qu'un embout de pièce pour un tel raccord et la pièce présentant un tel embout. On entend par dimension sensiblement inférieure , des dimensions transversales de tube à partir de 30 à 40% inférieures aux dimensions correspondantes de la pièce à raccorder, par exemple en diamètre externe pour des éléments de sections circulaires. L'invention s'applique plus particulièrement, mais non exclusivement, au raccordement par piquage de valves ou capteurs sur les tuyaux de circuit de climatisation, ventilation et/ou chauffage. De manière générale, de telles pièces comportent un corps présentant un alésage axial généralement de symétrie axiale et un embout cylindrique de raccordement de l'alésage à l'intérieur du tuyau, par une ouverture formée dans l'épaisseur de celui-ci. Il est connu des ensembles de raccordement de valve de remplissage de fluide ou de contrôle de pression de ce fluide dans un circuit. Ces ensembles, tels que décrits dans les documents de brevet FR 2162817 ou FR 2030650, présentent un étrier de fixation du corps de pièce sur le tube, cet étrier étant muni de moyens de serrage autour du tube et d'un joint d'étanchéité comprimé entre l'embout de connexion au tube et l'étrier. Cette technique de montage présente de nombreux inconvénients : - l'étrier présente un poids non négligeable, ce qui nécessite l'utilisation d'un joint d'étanchéité ; - l'étanchéité obtenue dépend directement de l'état de surface des pièces et donc de ses caractéristiques de tolérance sur une aire relativement importante ; - la nécessité d'une grande qualité de reproductibilité des pièces ; - la complexité et le coût du raccord ainsi réalisé. Afin de remédier à ces inconvénients, la présente invention propose de réaliser un piquage par soudage de la pièce à rapporter, en utilisant un embout présentant une extrémité de forme adaptée aux fins d'un écoulement non perturbé du fluide dans le tube. Plus précisément, l'invention a pour objet un raccord de pièce sur un tube de dimension sensiblement inférieure présentant un axe longitudinal au niveau du raccord, la pièce comportant un corps présentant un alésage central percé de bout en bout, généralement de symétrie axiale, et un embout cylindrique de raccordement de l'alésage à l'intérieur du tube par une ouverture formée dans l'épaisseur de celui-ci, l'alésage étant au niveau de l'embout de section inférieure à toute section de l'alésage dans le corps de la pièce, et dans lequel l'embout présente en extrémité une double échancrure traversante selon l'axe longitudinal du tube, permettant d'augmenter d'au moins 10% jusqu'à environ 50 % en section de passage dans le tube. Cette augmentation de section de passage prend pour référence la section apparente de passage en présence d'un embout non échancré. Le pourcentage d'augmentation de section de passage varie en fonction de la profondeur des découpes d'échancrure réalisées et de la profondeur d'introduction de l'embout dans le tube. La double échancrure est réalisée par évidement transversal de l'embout à l'aide de toute technique connue de l'homme du métier (emporte-pièce, fraisage, découpe laser, etc.) adaptée au matériau de cet embout. Dans ces conditions, il apparaît une optimisation entre la simplicité du raccord à réaliser, la haute qualité de ce raccord, et la fluidité de l'écoulement avec une obstruction quasi-nulle du fluide dans le tube. Selon des modes de réalisation particuliers : - la double échancrure présente une découpe en courbe continue, de préférence quadratique, en particulier circulaire, ou une découpe polygonale, ou encore une combinaison entre courbe continue et découpe polygonale ; - le raccord final est réalisé par brasage entre l'extrémité de l'embout et la paroi interne du tube, la brasure permettant de compenser les écarts de tolérance entre les pièces ; - la découpe de l'extrémité de l'embout est réalisée de préférence avant son introduction dans l'ouverture du tube. L'invention a également pour objet l'embout de pièce à double échancrure du type de celle définie ci-dessus, et la pièce présentant un tel embout. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple non limitatif, en liaison avec les figures annexées qui représentent respectivement : - la figure 1, une vue en perspective d'un exemple d'embout de valve selon l'invention ; - la figure 2, une vue en coupe transversale d'un exemple de raccord de tube selon l'invention ; et - la figure 3, une vue en coupe partielle du tube de l'exemple précédent après brasage. Des signes de référence identiques portés sur les figures se rapportent à des éléments identiques. L'exemple d'application illustré en figure 1 se rapporte à une valve 1 de mise en pression. Cette valve présente un embout cylindrique métallique 3 de section circulaire, dont l'extrémité présente une double échancrure, 5a et 5b, séparée par deux saillies 6a et 6b. Les découpes présentent une forme de type courbe quadratique qui résulte du rabattement de sections circulaires sur une surface cylindrique. Les arches sont réalisées dans cet exemple par évidement de matière à l'aide d'un emporte-pièce cylindrique de section circulaire. L'embout présente un diamètre de 6,5mm et l'emporte-pièce un diamètre de 2,2mm. Sur la figure 2, la valve précédente 1 est introduite dans un orifice 7 pratiqué dans un tuyau 9 de circuit de climatisation de véhicule automobile. L'alésage central 10 perce de part en part la valve et loge un obturateur à clapet (non représenté). La partie de tuyau et la portion de découpe de l'orifice masquées par la valve apparaissent en traits pointillés. Le tuyau est cylindrique de section circulaire d'axe X'X, avec un diamètre extérieur de 8 mm et une épaisseur de paroi de 1 mm. La valve 1 est de révolution autour d'un axe Y'Y et présente, outre l'embout cylindrique 3, un corps principal 30 qui possède un diamètre extérieur moyen de l'ordre de 16 mm, soit deux fois celui du tuyau 9. L'embout 3 est rapporté sur le corps 30 par une portion conique 31. L'alésage central présente une section courante dans le corps 30 de dimension toujours inférieur à la section cylindrique qu'il présente dans l'embout 3. L'embout 3 est introduit dans l'orifice 7 de sorte que les saillies 6a et 6b reposent contre des épaulements 11 formés dans l'épaisseur de la paroi du tuyau 9. Les échancrures 5a et 5b sont alors alignées sur l'axe X'X du tuyau. L'avancée de l'embout est stoppée lorsque la hauteur de pénétration H de la paroi interne 3a des saillies dans le tuyau, correspond à environ 2 mm, soit un tiers du diamètre interne du tuyau. La découpe 5a d'embout qui apparaît correspond approximativement à un arc de cercle centré en un point 0 et de rayon apparent R égal à 2,2 mm. Le gain en passage dans le tuyau 9, par rapport à un embout non découpé, est matérialisé en section droite sur la figure par la zone hachurée Z. Cette surface représente environ 15 %, par découpe, de la section droite de la portion interne du tuyau 9, dans laquelle s'écoule le fluide de refroidissement du circuit de climatisation. La section de passage peut augmenter, selon le cas d'espèce, jusqu'à environ la moitié de la surface de passage laissée par un même embout non échancré sans atteindre à la solidité du raccord, le raccord étant notamment assuré par les portions d'embout non échancrées combinée à une introduction suffisante de la valve dans le tube. Après brasage conventionnel, le tuyau présente l'aspect illustré par la figure 3. La brasure vient mouiller et tapisser la paroi interne 9a du tuyau 9, avec une augmentation sensible d'épaisseur vers l'embout 3 de la valve. Le gain en passage de fluide est matérialisé par la dépression de brasure 13 qui apparaît entre deux pics 15a et 15b, correspondant aux saillies 6a et 6b (figure 2). L'obturation réalisée du fait de la dérivation est alors rendue négligeable et ne provoque pas de perturbation dans le flux. L'invention ne se limite pas aux exemples de réalisation qui viennent d'être décrits et représentés, des modifications pouvant être apportées sans pour autant sortir de son cadre. Notamment, la brasage peut être remplacée par tout type de solidarisation : soudage, fusion, collage, etc. , L'invention peut s'appliquer à tout type d'organe à monter en dérivation sur un tube : détecteur de pression, de température, valve, pompe, etc. La découpe de l'extrémité de l'organe, qui peut être formée sur un embout ou sur le corps de l'organe s'il n'existe pas d'embout, peut être réalisée avant ou après montage dans le tube. L'embout cylindrique peut être de section non circulaire, par exemple de surface externe cannelée, polygonale, elliptique, etc. REVENDICATIONS 1. Raccord de pièce sur un tube de dimension sensiblement inférieure présentant un axe longitudinal (X'X) au niveau du raccord, la pièce (1) comportant un corps (30) présentant un alésage central (10) percé de bout en bout, généralement de symétrie axiale, et un embout cylindrique (3) de raccordement de l'alésage (10) à l'intérieur du tube (9) par une ouverture (7) formée dans l'épaisseur de celui-ci, l'alésage étant au niveau de l'embout de section inférieure à toute section de l'alésage dans le corps de la pièce, caractérisé en ce que l'embout (3) présente en extrémité une double échancrure traversante (5a, 5b) selon l'axe longitudinale (X'X) du tube permettant d'augmenter d'au moins 10% jusqu'à environ 50 %, en section de passage dans le tube (9). 2. Raccord de pièce selon la revendication 1, dans lequel la double échancrure (5a, 5b) présente une découpe en courbe continue, de préférence quadratique. 3. Raccord de pièce selon la revendication 1, dans lequel la double échancrure présente une découpe polygonale. 4. Raccord de pièce selon la revendication 1, dans lequel la double échancrure présente une combinaison entre une courbe continue et une découpe polygonale. 5. Raccord de pièce selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le raccord final est réalisé par brasage entre l'extrémité de l'embout (3) et la paroi interne (9a) du tube (9), la brasure permettant de compenser les écarts de tolérance entre les pièces. 6. Raccord de pièce selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la découpe de l'extrémité de l'embout (3) est réalisée avant son introduction dans l'ouverture (7) du tube (9). 7. Embout de pièce destiné à un raccord selon l'une quelconque des revendications précédentes, présentant un alésage central (10) selon un axe longitudinal (Y'Y), caractérisé en ce qu'il présente en extrémité une double échancrure traversante (5a, 5b) selon un axe perpendiculaire à son axe longitudinal (Y'Y) à découpe courbe et/ou polygonale. 8. Embout de pièce selon la revendication précédente pour raccordement sur un tuyau (9) de circuit de climatisation automobile. 9. Pièce de raccord sur tube, présentant un corps (30) traversé par un alésage (10) et un embout (3) selon la revendication 7 ou 8.