Brevet FR2871873A3 — publié le 20051223

FR 2871873 A3 20051223 FR 0505997 A 20050614 RACCORD A COMPRESSION POUR DES TUYAUX DANS DES SYSTEMES HYDRAULIQUES Cette invention se rapporte à un raccord à compression pour la connexion de tuyaux en plastique et multicouches dans des systèmes hydrauliques, de plomberie et/ou de chauffage, qui peut être utilisé en particulier pour connecter des tuyaux l'un à l'autre et/ou à des éléments d'un système hydraulique, au moyen d'un outil de pressage approprié. Des raccords à compression pour tuyaux en plastique et/ou multicouches sont largement utilisés et décrits, par exemple dans les documents DE-A195 45 361 et 15 WO-A-03/012328. En particulier, le document DE-A-195 45 361 décrit un raccord à compression comprenant un corps creux vissable dans un trou, doté d'un manchon de support de tuyau pour le connecter à une extrémité de tuyau; un manchon de pression métallique agencé pour entourer le tuyau et le manchon de support, peut être comprimé radialement et contracté pour serrer l'extrémité de tuyau contre deux bagues toriques reposant dans des rainures périphériques sur une surface extérieure du manchon de support de tuyau. Le manchon de support de tuyau est doté d'une denture extérieure pour maintenir axialement l'extrémité de tuyau. Cependant, un raccord à compression de ce type présente un certain nombre d'inconvénients qui compromettent l'étanchéité entre le manchon de support et le tuyau à chaque fois que le tuyau n'est pas correctement positionné sur le manchon de support ou qu'un outil de pressage est utilisé de manière impropre. En fait, l'utilisation de bagues toriques de type classique produit une surface d'étanchéité limitée, et par conséquent, lorsque le manchon de compression est serré avec le tuyau contre le manchon de support, une étanchéité satisfaisante n'est obtenue que si l'extrémité de tuyau est parfaitement pressée contre les bagues toriques par un outil de pressage approprié. Or ce n'est pas toujours le cas du fait que des outils de pressage de différents types et de différentes tailles sont actuellement en usage, chacun étant conformé pour presser un manchon de pression de forme correspondante; de plus, les mâchoires de l'outil sont conformées pour presser uniquement en correspondance avec seulement des parties annulaires définies des manchons de pression et de support; par conséquent, il peut se produire que le manchon de pression ne soit pas correctement comprimé en correspondance avec les joints annulaires du manchon de support, provoquant des fuites ou des problèmes d'étanchéité dans la connexion du raccord à compression à un tuyau. Ce problème est particulièrement accentué du fait que les opérateurs font très souvent usage de différents types d'outils fabriqués par différents fabricants, dotés chacun de mâchoires de formes différentes, avec pour résultat que les manchons de pression sont serrés au niveau de points de pressage positionnés différemment par rapport aux bagues toriques, en fonction du type d'outil. De plus, lors de l'assemblage du raccord à compression, il faut porter une certaine attention pour s'assurer que le manchon de pression est correctement monté sur l'extrémité de tuyau, et correctement orienté par rapport à un épaulement ou une surface d'arrêt. Le manchon à compression décrit dans le document WO-A-03/012328 présente sensiblement les mêmes inconvénients qu'indiqué ci-dessus; en fait, ce raccord à compression comprend aussi un corps tubulaire ayant un manchon de support de tuyau pour le connecter à une extrémité de tuyau, et un manchon de pression métallique compressible radialement pour serrer l'extrémité de tuyau contre deux bagues toriques sur le manchon de support. De plus, le manchon de pression est doté de moyens d'ancrage pour l'ancrer au corps du raccord, et d'ouvertures pour contrôler la position du tuyau à une extrémité seulement du manchon de pression. Un objet de cette invention est de créer un raccord à compression pour des tuyaux en matière plastique et/ou des tuyaux multicouches pour des systèmes hydrauliques, de plomberie et/ou de chauffage, qui soit structurellement simple et avec lequel il soit possible d'établir une meilleure étanchéité entre le raccord à compression et un tuyau. Un autre objet de l'invention est de créer un raccord à compression pour tuyaux et autres, à usage universel, pour permettre une bonne étanchéité quel que soit le type d'outil de pressage utilisé pour contracter le manchon de pression. Ceci peut être obtenu au moyen d'un raccord à compression pour tuyaux en matière plastique et/ou tuyaux multicouches selon la revendication 1. Plus précisément, selon l'invention un raccord à compression est créé, comprenant: un corps tubulaire ayant au moins un manchon de support de tuyau doté de rainures de réception périphériques sur une surface extérieure pour recevoir un joint d'étanchéité, lesdites rainures de réception ayant des surfaces de fond et latérales; un manchon de pression métallique agencé coaxialement autour du manchon de support pour serrer de manière étanche une extrémité de tuyau contre le manchon de 15 support de tuyau, caractérisé en ce que le joint d'étanchéité comprend un corps annulaire élastique ayant des surfaces intérieures et latérales plates s'assemblant de manière étanche avec lesdites surfaces de fond et latérales de la rainure de réception, et une surface extérieure façonnée pour s'assembler de manière étanche avec une surface intérieure de l'extrémité de tuyau; ladite surface extérieure façonnée du joint étant conformée pour offrir au moins une zone de compression agencée entre les surfaces latérales de la rainure de réception. D'autres caractéristiques du raccord à compression sont définies par les revendications dépendantes. Ces caractéristiques de l'invention, entre autres, apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante, en se référant aux dessins d'accompagnement sur lesquels: - la figure 1 montre une vue en coupe longitudinale d'un premier mode de réalisation 30 d'un raccord à compression selon l'invention; - la figure 2 montre le raccord à compression selon la figure 1 dans lequel une extrémité de tuyau est insérée sur le manchon de support dans un état non pressé; - la figure 3 montre le raccord à compression selon la figure 2 dans lequel le manchon de pression est contracté pour serrer l'extrémité de tuyau contre le manchon de support; - la figure 4 montre un mode de réalisation d'un raccord à compression à deux voies selon l'invention; - la figure 5 montre un détail grossi du siège et du joint d'un raccord à compression selon l'invention; - la figure 6 montre un détail grossi d'un second mode de réalisation du siège et du joint; - la figure 7 montre un détail grossi d'un troisième mode de réalisation du siège et du joint; - la figure 8 montre une vue en coupe longitudinale d'un second mode de réalisation d'un raccord à compression selon l'invention; - la figure 9 montre le raccord à compression selon la figure 8 avec le tuyau avant la 15 contraction; - les figures 10 et 11 montrent le même raccord à compression selon la figure 9 dans un état comprimé par le biais de deux outils de pressage différents. Les caractéristiques générales du raccord à compression selon l'invention sont illustrées ci-après au moyen de plusieurs modes de réalisation relatifs au raccord à compression lui-même; néanmoins, le raccord à compression peut être conformé comme une partie intégrante d'un dispositif de robinet ou de vanne. La figure 1 montre un raccord à compression pour la connexion étanche de tuyaux en matière plastique, ou de tuyaux multicouches pour des systèmes hydrauliques, de 25 plomberie et/ou de chauffage, selon l'invention. Le raccord à compression, désigné globalement par le numéro de référence 10, comprend un corps tubulaire 11 ayant au moins un manchon de support de tuyau 12 à une extrémité pour un tuyau 13 vissé ou inséré sur ledit manchon de support 12; le manchon de support 12 est doté d'une surface extérieure dentée 12' de forme appropriée pour permettre un ancrage mécanique solide de la surface interne du tuyau 13 sur le manchon de support. Afin d'assurer l'étanchéité hydraulique nécessaire, la surface extérieure 12' du manchon de support 12 est dotée d'au moins un joint d'étanchéité annulaire, de préférence de premier et second joints 14, logés chacun dans des sièges annulaires 15 espacés axialement, formés sur la surface périphérique extérieure 12', dans une position intermédiaire du susdit manchon de support de tuyau 12. Le joint 14 est de préférence espacé par une nervure 16 disposée sur la surface extérieure 12' du manchon de support de tuyau 12, entre les rainures de réception 15 pour réduire la force de friction qui est générée entre les joints d'étanchéité 14 et la surface intérieure du tuyau 13 lors de l'insertion ou du vissage de l'extrémité du tuyau 13 sur le manchon de support 12. Le raccord à compression 10 comprend aussi un manchon de pression métallique déformable radialement 17 pour serrer le tuyau 13, disposé coaxialement autour du manchon de support de tuyau 12. Le manchon de pression 17 peut être contracté et serré pour appliquer de manière étanche l'extrémité du tuyau 13 contre les joints d'étanchéité 14 et la denture 12' du manchon de support 12, au moyen d'un outil de pressage approprié comme il sera expliqué plus loin, de manière à verrouiller de manière étanche et connecter définitivement une extrémité du tuyau 13 au raccord à compression 10, comme le montre la figure 3. En nous référant aux figures 5, 6 et 7, nous allons maintenant décrire certaines caractéristiques innovantes et certains modes de réalisation des rainures de réception et du joint annulaire selon l'invention. Comme le montre le premier mode de réalisation sur la figure 5, la rainure d'étanchéité 15 comprend une surface de fond cylindrique ou plate 18A et des surfaces latérales plates 18B s'étendant radialement de la surface de fond 18A à la surface extérieure périphérique 12' du manchon de support de tuyau 12. La surface de fond 18A des rainures de réception 15 s'étend axialement sur une longueur supérieure à la hauteur des surfaces latérales 18, pour offrir une grande zone de compression et d'étanchéité, ou une ou plusieurs zones de compression et d'étanchéité pour le joint d'étanchéité 14. Plus précisément, comme le montre la figure 5, le joint d'étanchéité 14 comprend un corps annulaire en matériau élastomère ou élastique, ayant une section transversale de forme appropriée pour assurer l'étanchéité contre les trois surfaces de fond et latérales 18A et 18B de la rainure de réception 15, et une grande surface extérieure pour assurer l'étanchéité par rapport à l'intérieur de l'extrémité du tuyau 13. Plus précisément, dans le mode de réalisation selon la figure 5, le corps annulaire du joint 14 comprend une surface intérieure plate 19 et des surfaces latérales plates 20 se conformant et adhérant aux surfaces de fond et latérales plates 18A et 18B de la rainure de réception 15. Le corps annulaire du joint 14 comprend aussi une surface extérieure façonnée 21 ayant un profil transversal plat qui s'étend sensiblement sur 1 o toute la largeur axiale de la bague pour offrir une grande surface de compression et d'étanchéité pour l'extrémité du tuyau 13. Pour offrir une bonne étanchéité, la surface extérieure 21 du joint 14 dépasse légèrement de la surface extérieure 12' du manchon de support 12, par exemple de quelques dixièmes de millimètres comme il est montré; pour éviter d'endommager le joint lors de l'insertion de l'extrémité de tuyau, le joint 14 est doté de bords biseautés 22 aux deux extrémités de la surface extérieure 21. Pour offrir les meilleures conditions d'étanchéité en fonction du diamètre de la surface extérieure 21 du joint, la largeur axiale W du corps annulaire peut être par exemple de 3 à 5 mm, tandis que l'épaisseur radiale H de la section transversale peut être sélectionnée par exemple entre 1,2 et 2,5 mm pour des tuyaux ayant un diamètre intérieur compris par exemple entre 14 et 60 mm. La figure 6 des dessins montre un second mode de réalisation du joint d'étanchéité 14; sur la figure 6, les mêmes numéros de référence que sur la figure 5 sont utilisés pour les mêmes éléments ou des éléments correspondants. La solution de la figure 6 diffère de la solution de la figure 5 en ce que le joint 14 selon la figure 6 comprend une surface extérieure 23 offrant un profil transversal arrondi et une zone de pressage dépassant de la surface extérieure 12' du manchon de support 12; ici aussi, la surface 23 s'étend axialement sur une largeur W légèrement inférieure ou égale à la largeur axiale de la rainure de réception 15, comme le montre l'exemple de la figure 5. Une troisième solution pour le joint d'étanchéité 14 est montrée sur la figure 7, où les numéros de référence des figures 5 et 6 sont à nouveau utilisés pour les éléments correspondants. La solution de la figure 7 diffère à nouveau des solutions des figures 5 et 6 par la forme différente de la surface extérieure 24, tout en conservant une vaste zone de compression et de pressage comme dans les cas précédents. Plus précisément dans le cas de la figure 7, le profil extérieur transversal de la surface 24 est en forme de selle, comprenant deux nervures annulaires de section arrondie 25 aux extrémités distantes du corps annulaire du joint 14, définissant deux zones de compression et d'étanchéité correspondantes espacées par une gorge périphérique intermédiaire arrondie vers l'intérieur 26. Grâce à l'utilisation pour le joint 14 d'un corps annulaire ayant des surfaces intérieures et latérales plates pour assurer l'étanchéité par rapport aux surfaces de fond et latérales correspondantes de la rainure de réception, et une surface extérieure façonnée s'étendant axialement pour offrir une ou des grandes zones de compression et d'étanchéité, l'étanchéité entre le tuyau 13 et le manchon de support 12 du raccord à compression est toujours optimale du fait que la surface d'étanchéité extérieure du joint 14 offre une ou des grandes zones d'étanchéité qui s'étendent dans une direction axiale sur une plus grande distance qu'avec une bague torique; par conséquent, lorsque le manchon de compression est contracté par un outil de pressage, l'extrémité du tuyau 13 est serrée fermement contre une grande partie de la surface extérieure du corps annulaire d'un ou des deux joints 14, comme le montre la figure 3, quel que soit le type d'outil de pressage utilisé, même en cas de serrage imparfait du manchon de pression 17 contre le manchon de support 12, comme il sera expliqué plus loin en se référant aux figures 8 à 11. Comme le montre la figure 1, le manchon de pression 17 peut être doté de moyens d'ancrage pour fixer ledit manchon de pression 17 au corps 11 du corps à compression 10, plus précisément à une bague d'arrêt pour éviter le décalage axial dudit manchon de pression 17 et de l'extrémité de tuyau 13 bloquée contre la denture du manchon de support 12. Afin de simplifier l'assemblage du manchon de pression 17 sur le raccord à compression 10, le manchon 17 est doté, quelle que soit sa disposition, de moyens d'ancrage sous la forme d'une arête orientée vers l'extérieur 27 et d'ouvertures de contrôle 28 aux deux extrémités distantes, de manière à être réversibles car le manchon 17 peut être orienté dans les deux sens lorsqu'il est ancré au corps 11 du raccord à compression 10. Dans le cas montré, les moyens d'ancrage du manchon 17 comprennent une arête vive 27 aux deux extrémités du manchon 17. La fixation du manchon 17 au corps 11 du raccord 10 se fait de telle manière que l'arête vive 27 faisant face au corps 11 du raccord est fixée dans une rainure annulaire 29 à l'intérieur d'une bague d'arrêt 30 poussée contre une surface d'épaulement du corps 11. Comme solution alternative, l'arête vive 27 du manchon 17 faisant face au corps 1l du raccord 10 peut se mettre en prise directement avec un siège d'ancrage annulaire prévu sur le corps tubulaire 11. Comme le montrent les figures 5, 6 et 7, chaque joint 14 s'étend le long du manchon de support 12 sur une longueur supérieure à l'épaisseur du corps annulaire 14 du joint, 15 avec par exemple un rapport W/H allant de 1,2 à 5 ou plus. Le raccord à compression 10 selon l'invention, peut être façonné différemment en fonction d'un besoin différent; en particulier, le raccord à compression peut être à une voie ou à deux voies, dans lesquelles les deux manchons de support de tuyau peuvent être alignés axialement ou former un angle l'un avec l'autre, ou avec deux manchons de support de tuyau ou plus prévus pour un nombre correspondant de tuyaux, comme par exemple un type à trois voies ou en forme de "T". La figure 4, par exemple, montre un raccord à compression à deux voies 10 pour connecter ensemble deux tuyaux 13; sur la figure 4, les mêmes numéros de référence que sur les figures 1 à 3 sont utilisés pour les mêmes éléments ou des éléments similaires. Les figures 8 à 11 montrent un raccord à compression 10 ayant des manchons de support de tuyau 12 de formes différentes; de même, sur les figures 8 à 11, les mêmes numéros de référence que sur la figure 1 sont utilisés pour les éléments correspondants ou similaires; les figures 10 et 11 montrent aussi l'utilisation d'outils de pressage de différents types avec un même raccord à compression. Comme le montre la figure 8, selon ce mode de réalisation, le manchon de support de tuyau 12, à la place de la surface extérieure dentée 12 de la figure 1 pour agripper mécaniquement un tuyau en plastique ou multicouche 13, comprend maintenant une première rainure 31 sur la surface extérieure périphérique, près de l'extrémité antérieure du manchon, et une seconde rainure périphérique 32 à l'extrémité opposée. Les rainures 31 et 32 peuvent être de mêmes largeur et profondeur ou peuvent avoir une largeur différente et une profondeur différente. La figure 9 montre le même raccord à compression 10 que sur la figure 8, avec le tuyau 13 vissé ou inséré sur le manchon de support 12, poussé contre la bague d'arrêt 30, et avec le manchon de pression 17 et ledit tuyau 13 dans un état non comprimé. l o Les figures 10 et 11 montrent le même raccord à compression 10 dans un état comprimé au moyen des mâchoires 33, 34 et 35, 36 de deux pinces ou dispositifs de serrage différents, conformés de manière appropriée pour comprimer le manchon de pression 17 et l'extrémité du tuyau 13, en fonction des joints 14 et des rainures de retenue 31, 32 du manchon de support de tuyau 12. REVENDICATIONS 1. Raccord à compression (10) pour des tuyaux en plastique et multicouches (13), comprenant: un corps tubulaire (11) ayant au moins un manchon de support de tuyau (12) doté de rainures de réception périphériques (15) sur une surface extérieure pour recevoir un joint d'étanchéité (14), lesdites rainures de réception (15) ayant des surfaces de fond et latérales (17, 18); un manchon de pression (17) agencé coaxialement autour du manchon de support (12) pour serrer de manière étanche une extrémité de tuyau (13) contre le manchon de 1 o support de tuyau (12), caractérisé en ce que chaque joint d'étanchéité (14) comprend un corps annulaire élastomère ayant des surfaces intérieures et latérales plates (19, 20) adhérant de manière étanche avec lesdites surfaces de fond et latérales (17, 18) de la rainure de réception (15), et une surface extérieure façonnée (21; 23; 24) pour s'assembler de manière étanche avec une surface intérieure de l'extrémité du tuyau (13); ladite surface extérieure façonnée (21; 23; 24) du joint (14) étant conformée pour offrir au moins une zone de compression agencée entre les surfaces latérales (18) de la rainure de réception (15). 2. Raccord à compression selon la revendication 2, caractérisé en ce que le joint d'étanchéité (14) comprend une surface cylindrique extérieure (21) définissant une zone de compression de forme plate. 3. Raccord à compression selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface extérieure du joint d'étanchéité (14) est dotée de bords latéraux biseautés (22). 4. Raccord à compression selon la revendication 1, caractérisé en ce que le joint d'étanchéité (14) comprend une surface extérieure cylindrique (23) dotée d'une zone de compression de section arrondie. 5. Raccord à compression selon la revendication 1, caractérisé en ce que le joint d'étanchéité (14) comprend une surface extérieure façonnée (24) ayant des zones de compression (25) espacées axialement. 6. Raccord à compression selon la revendication 5, caractérisé en ce que lesdites zones de compression (25) sont dotées de nervures annulaires. 7. Raccord à compression selon la revendication 6, caractérisé en ce que lesdites zones de compression sont dotées de nervures annulaires de section arrondie (25). 8. Raccord à compression selon la revendication 1, caractérisé en ce que le manchon de pression (17) est doté d'ouvertures (18) aux deux extrémités. 9. Raccord à compression selon la revendication 1, caractérisé en ce que le manchon 15 de pression (17) est doté d'une arête vive (19) pour l'ancrer à une bague d'arrêt (30). 10. Raccord à compression selon la revendication 1, caractérisé en ce que la largeur axiale (W) du corps annulaire du joint (14) est supérieure à l'épaisseur (H) dudit corps annulaire. 11. Raccord à compression selon la revendication 10, caractérisé en ce que le rapport (W/H) entre la largeur (W) et l'épaisseur (H) du corps annulaire du joint (14) est compris entre 1,2 et 5. 12. Raccord à compression selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps tubulaire (11) du raccord (10) comprend au moins un manchon de support de tuyau (12). 13. Raccord à compression selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'il comprend 30 des premier et second manchons de support de tuyau (12) alignés axialement. 14. Raccord à compression selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'il comprend au moins des premier et second manchons de support de tuyau (12) orientés différemment. 15. Raccord à compression selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps tubulaire (11) du raccord fait partie intégrante d'un dispositif de robinet ou de vanne.