Brevet FR2858388A1 — publié le 20050204

DESCRIPTION La présente invention concerne le domaine des raccordements ou branchements étanches de conduits entre eux, en particulier dans un environnement de températures élevées et de vibrations, avec garantie de conservation de l'étanchéité. Elle a pour objet un dispositif de raccordement étanche avec découplage thermique d'un conduit sur un embout. Dans certaines applications, il est nécessaire de raccorder un conduit en un matériau donné, en particulier thermoplastique, à un embout ou une autre portion de conduit soumis à des températures élevées, supérieures à la température de ramollissement du matériau formant ledit 10 conduit premier nomme. Il y a donc lieu de réaliser à la fois, au niveau de l'interface de raccordement, une fonction d'étanchéité et une fonction de raccordement étanche. Tel est notamment le cas lors du branchement d'un conduit 15 d'alimentation en matériau thermoplastique sur un turbocompresseur d'un système de suralimentation d'un moteur. Actuellement, la solution généralement retenue consiste à prévoir une pièce moulée de connexion présentant une résistance améliorée aux températures élevées et pourvue d'un joint d'étanchéité torique. Cet ensemble pièce moulée/joint est monté à force sur l'embout d'alimentation du turbocompresseur, l'assemblage ajusté étant ensuite verrouillé par une vis de serrage. La présente invention a pour but de surmonter les inconvénients de cette solution connue et de fournir une nouvelle solution 25 évitant le recours à une pièce de connexion particulière moulée et permettant un montage plus aisé, notamment avec un effort de montage par emmanchement limité. A cet effet, la présente invention a pour objet un dispositif de raccordement ou de branchement avec découplage thermique d'un conduit à 30 section circulaire, notamment en un matériau thermoplastique, sur un embout de forme adaptée, notamment en un matériau métallique, par emmanchement partiel d'une portion d'extrémité dudit conduit sur ledit embout, un collier de serrage étant rapporté sur la face externe de ladite portion d'extrémité pour verrouiller ledit branchement, caractérisé en ce que ladite portion d'extrémité présente une constitution au moins légèrement flexible, avec préférentiellement une capacité de déformation flexible répartie uniformément sur la circonférence de ladite portion d'extrémité, en ce que le collier de serrage comporte une réserve de compression élastique 5 et en ce qu'un joint d'étanchéité à structure tubulaire en un élastomère fluoro-carboné, par exemple en FPM, est rapporté entre ladite portion d'étanchéité du conduit et l'embout, en étant disposé de manière sensiblement centrée par rapport audit collier de serrage et en étant plaqué sur l'embout lors du serrage de la portion d'extrémité. L'invention sera mieux comprise, grâce à la description ciaprès, qui se rapporte à un mode de réalisation préféré, donné à titre d'exemple non limitatif, et expliqué avec référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels: La figure 1 est une vue en coupe du dispositif de montage selon 15 l'invention avant assemblage et serrage; La figure 2 est une vue en perspective de la portion d'extrémité du conduit pourvue d'un collier de serrage montré sur la figure 1, et, La figure 3 est une vue en coupe d'un joint d'étanchéité faisant partie du dispositif de la figure 1. La figure 1 des dessins annexés montre un dispositif de raccordement ou de branchement avec découplage thermique d'un conduit 1 à section circulaire, notamment en un matériau thermoplastique, sur un embout 2 de forme adaptée, notamment en un matériau métallique, par emmanchement partiel d'une portion d'extrémité 3 dudit conduit 1 sur ledit 25 embout 2, un collier de serrage 4 étant rapporté sur la face externe de ladite portion d'extrémité 3 pour verrouiller ledit branchement. Conformément à l'invention, ladite portion d'extrémité 3 présente une constitution au moins légèrement flexible, avec préférentiellement une capacité de déformation flexible répartie 30 uniformément sur la circonférence de ladite portion d'extrémité 3. De plus, le collier de serrage 4 comporte une réserve de compression élastique 4' et un joint d'étanchéité 5 à structure tubulaire, en un élastomère fluoro-carboné du type connu sous la désignation FPM, est rapporté entre ladite portion d'étanchéité 3 du conduit 1 et l'embout 2, en étant disposé de manière 35 sensiblement centrée par rapport audit collier de serrage 4 et en étant plaqué sur l'embout 2 lors du serrage de la portion d'extrémité 3. La réalisation de la portion d'extrémité 3 en un matériau flexible, préférentiellement le même que celui formant le reste du conduit 1 (1 et 3 d'un seul tenant), par exemple du PEEST (ou HYTREL, nom déposé), permet une répartition uniforme de la déformation, autorisant 5 notamment un rattrapage des variations dimensionnelles induites par les variations de températures, en coopération avec le collier 4 à réserve élastique 4'. Le conduit 1, avec sa portion d'extrémité 3, est formé d'un seul tenant, par exemple par injection/soufflage, et la nature spécifique du 10 matériau formant le joint 5 confère à ce dernier une capacité de découplage thermique élevé, ledit découplage s'appliquant à toute la partie de la portion d'extrémité 3 à proximité immédiate de l'embout 2, du fait de la forme tubulaire du corps 5' dudit joint 5. Afin d'assurer simultanément un calage et un maintien du 15 collier 4 sur la portion d'extrémité 3 et du joint 5 dans cette dernière, il peut être avantageusement prévu que la paroi de la portion d'extrémité 3 comporte deux déformations circonférentielles 6, continues ou non, situées dans deux plans parallèles entre eux et perpendiculaires à l'axe central longitudinal de ladite portion 3. Ces déformations constituent des nervures 20 7 sur la face extérieure de cette dernière et des rainures ou des gorges 8 sur sa face intérieure et le joint d'étanchéité 5 comporte deux nervures périphériques extérieures 9, destinées à venir se loger respectivement dans lesdites rainures ou gorges 8 lors du montage dudit joint 5 dans ladite portion d'extrémité 3. L'une desdites gorges 8 pourra être constituée par exemple par une zone de paroi en décrochement du conduit 1 entre son corps tubulaire et sa portion d'extrémité 3. Pour réaliser une bonne étanchéité entre le joint 5 et la paroi de la portion d'extrémité 4, ledit joint 5 peut comporter, au niveau de son bord 30 longitudinal situé, après montage, au niveau de l'ouverture 3' de la portion d'extrémité 3 du conduit 1, une lèvre circonférentielle extérieure 10 inclinée en direction du bord longitudinal opposé dudit joint 5. Cette lèvre 10 présente en section une forme en crochet et vient en prise intime sur le bord libre du conduit 1 pour assurer l'ancrage du joint tubulaire 4 sur ce dernier. 35 Selon une caractéristique de l'invention, et en vue d'assurer un bon accrochage et une étanchéité améliorée entre le joint 5 et la surface extérieure de l'embout 2, le corps tubulaire 5' du joint d'étanchéité 5 peut comporter, sur sa face intérieure, une pluralité de nervures circulaires circonférentielles parallèles 11, mutuellement espacées dans la direction longitudinale dudit corps 5'. La surface extérieure de l'embout 2 pourra éventuellement comporter des rainures pour la réception desdites nervures 11. En variante, ou en addition aux nervures 11, il peut être prévu que la paroi de la portion d'extrémité 3 comporte des nervures 3" sur sa face interne, obtenues par exemple par déformation de ladite paroi et situées, le cas échéant, en regard des nervures 11 internes du joint tubulaire 5. Selon une autre caractéristique de l'invention, il peut en outre être prévu que le corps tubulaire 5' du joint d'étanchéité 5 comporte, au niveau de son bord longitudinal situé, après montage, à distance de l'ouverture 3' de la portion d'extrémité 3 du conduit 1, une nervure radiale circulaire interne 12 destinée à former butée (dans la direction 15 longitudinale) pour l'embout 2 emmanché dans ladite portion d'extrémité 3 de conduit 1. De plus, la forme radialement proéminente de la nervure 12 lui permet de recouvrir le bord libre de l'embout 2 et donc, en combinaison avec les propriétés spécifiques du matériau (FPM) constituant le joint 20 tubulaire 5, entraînera un découplage thermique contre le rayonnement calorique émis par ledit embout 2. De manière avantageuse, la réserve élastique de compression 4' consiste en un segment de lame ressort ondulée montée entre la bande de serrage du collier 4 et une partie de lame ou de plaque formant embase 25 d'appui fixée à ses deux extrémités à ladite bande. Le collier de serrage 4 mis en oeuvre pourra, par exemple, être du type de ceux commercialisés par la société NORMA. La présente invention a également pour objet un système de suralimentation pour moteur à combustion interne comprenant notamment 30 un turbocompresseur comportant un embout d'aspiration d'air ou d'un mélange air/carburant et un conduit d'alimentation en air ou en un mélange air/carburant, raccordé sur ledit embout au niveau d'une portion d'extrémité de sortie, caractérisé en ce que le raccordement ou le branchement du conduit 1 sur l'embout 2 est réalisé par l'intermédiaire d'un dispositif de 35 raccordement tel que décrit ci-dessus. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté aux dessins annexés. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif de raccordement ou de branchement avec découplage thermique d'un conduit à section circulaire, notamment en un matériau thermoplastique, sur un embout de forme adaptée, notamment en un matériau métallique, par emmanchement partiel d'une portion 5 d'extrémité dudit conduit sur ledit embout, un collier de serrage étant rapporté sur la face externe de ladite portion d'extrémité pour verrouiller ledit branchement, caractérisé en ce que ladite portion d'extrémité (3) présente une constitution au moins légèrement flexible, avec préférentiellement une capacité de déformation flexible répartie 10 uniformément sur la circonférence de ladite portion d'extrémité (3), en ce que le collier de serrage (4) comporte une réserve de compression élastique (4') et en ce qu'un joint d'étanchéité (5) à structure tubulaire en un élastomère fluoro-carboné est rapporté entre ladite portion d'étanchéité (3) du conduit (1) et l'embout (2), en étant disposé de manière sensiblement 15 centrée par rapport audit collier de serrage (4) et en étant plaqué sur l'embout (2) lors du serrage de la portion d'extrémité (3). 2. Dispositif de raccordement selon la revendication 1, caractérisé en ce que la paroi de la portion d'extrémité (3) comporte deux déformations circonférentielles (6), continues ou non, situées dans deux 20 plans parallèles entre eux et perpendiculaires à l'axe central longitudinal de ladite portion (3), en ce que ces déformations constituent des nervures (7) sur la face extérieure de cette dernière et des rainures ou des gorges (8) sur sa face intérieure et en ce que le joint d'étanchéité (5) comporte deux nervures périphériques extérieures (9), destinées à venir se loger 25 respectivement dans lesdites rainures ou gorges (8) lors du montage dudit joint (5) dans ladite portion d'extrémité (3). 3. Dispositif de raccordement selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le joint d'étanchéité (5) comporte, au niveau de son bord longitudinal situé, après montage, au 30 niveau de l'ouverture (3') de la portion d'extrémité (3) du conduit (1), une lèvre circonférentielle extérieure (10) inclinée en direction du bord longitudinal opposé dudit joint (5). 4. Dispositif de raccordement selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le corps tubulaire (5') du joint d'étanchéité (5) comporte, sur sa face intérieure, une pluralité de nervures circulaires circonférentielles parallèles (11), mutuellement espacées dans la direction longitudinale dudit corps (5'). 5. Dispositif de raccordement selon l'une quelconque des 5 revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la paroi de la portion d'extrémité (3) comporte des nervures (3") sur sa face interne, obtenues par exemple par déformation de ladite paroi et situées, le cas échéant, en regard des nervures (11) internes du joint tubulaire (5). 6. Dispositif de raccordement selon l'une quelconque des 10 revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le corps tubulaire (5') du joint d'étanchéité (5) comporte, au niveau de son bord longitudinal situé, après montage, à distance de l'ouverture (3') de la portion d'extrémité (3) du conduit (1), une nervure radiale circulaire interne (12) destinée à former butée pour l'embout (2) emmanché dans ladite portion d'extrémité (3) de 15 conduit (1). 7. Dispositif de raccordement selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la réserve élastique de compression (4') consiste en un segment de lame ressort ondulée montée entre la bande de serrage du collier (4) et une partie de lame ou de plaque 20 formant embase d'appui fixée à ses deux extrémités à ladite bande. 8. Système de suralimentation pour moteur à combustion interne comprenant notamment un turbocompresseur comportant un embout d'aspiration d'air ou d'un mélange air/carburant et un conduit d'alimentation en air ou en un mélange air/carburant, raccordé sur ledit embout au niveau 25 d'une portion d'extrémité de sortie, caractérisé en ce que le raccordement ou le branchement du conduit (1) sur l'embout (2) est réalisé par l'intermédiaire d'un dispositif de raccordement selon l'une quelconque des revendications 1 à7.