Brevet FR2872251A1 — publié le 20051230

IDE]. 2872251 La présente invention concerne les raccords normalisés pour fluides que l'on utilise fréquemment pour raccorder une tuyauterie, notamment dans les circuits hydrauliques de machines hydrauliques. Par exemple, les machines hydrauliques comportent fréquemment des organes de commande prévus dans un bloc hydraulique foré ayant des sorties taraudées. Les organes de commande sont alimentés par une pompe extérieure au bloc hydraulique, et un filtre est généralement prévu à l'entrée du bloc hydraulique, pour filtrer le fluide hydraulique provenant de la pompe. Le filtre, généralement constitué d'une cartouche filtrante engagée dans un corps de filtre, retient efficacement les particules polluantes éventuellement générées par la pompe, et susceptibles de dégrader les surfaces de glissement des organes de commande du bloc hydraulique et les surfaces glissantes des vérins ou autres organes moteurs de la machine hydraulique. Les organes moteurs de la machine hydraulique sont à l'extérieur du bloc hydraulique, et généralement bien à l'écart du bloc hydraulique. Ils sont alimentés depuis des sorties du bloc hydraulique par des canalisations de fluide, généralement souples, raccordées auxdites sorties du bloc hydraulique par des raccords hydrauliques normalisés. Les raccords hydrauliques normalisés comprennent généralement un corps de raccord monobloc à perçage traversant, à tronçon proximal fileté pour se visser dans une sortie taraudée du bloc hydraulique, à tronçon distal fileté pour se raccorder à une canalisation, et à tronçon intermédiaire à contour polygonal. Le perçage traversant conduit directement le fluide depuis le bloc hydraulique jusqu'à la canalisation correspondante qu'il raccorde au bloc hydraulique. Les normes définissent précisément la longueur et le diamètre du raccord, la longueur et le diamètre des tronçons filetés, les pas de filetage, et éventuellement certaines formes du perçage traversant pour le raccordement d'une tuyauterie. On peut considérer par exemple les raccords selon la norme DIN 3901, ou les raccords selon la norme DIN 2353. On constate que, malgré la présence d'un filtre efficace entre la pompe et le bloc hydraulique, les organes de commande dans le bloc hydraulique tendent à se dégrader progressivement et à présenter des défaillances de fonctionnement. On pense qu'une partie des défaillances des circuits de commande est due aux pollutions apportées par les circuits de retour ramenant le fluide hydraulique depuis les organes moteurs jusqu'au bloc hydraulique. La majeure 4541 DEP 2872251 partie de ces défaillances serait due aux pollutions par des particules de taille supérieure à 0,3 mm. On pourrait imaginer d'adapter des filtres en sortie du bloc hydraulique, selon le même modèle que les filtres associés à la pompe. Mais les éléments filtrants sont onéreux, sont plus difficiles à mettre en place que les raccords hydrauliques normalisés traditionnels qui facilitent considérablement le raccordement des canalisations sur un bloc hydraulique, et augmentent sensiblement l'encombrement. Cette solution n'est donc pas économiquement acceptable. L'invention vise à réduire les risques de défaillances des circuits de fluides dues aux pollutions, de façon simple et peu onéreuse, et sans modifier les habitudes des utilisateurs. Pour cela, l'idée qui est à la base de l'invention est de concevoir un élément filtrant simple, n'exigeant pour son implantation aucune modification des éléments à raccorder, et ne compliquant pas le montage. L'élément filtrant doit être peu onéreux à fabriquer, robuste, indémontable, et d'encombrement réduit, sans risque de montage défectueux, et insérable en lieu et place des raccords hydrauliques traditionnels. Pour atteindre ces buts ainsi que d'autres, l'invention propose un raccord normalisé pour raccorder une tuyauterie, comprenant un corps de raccord monobloc normalisé, à tronçon proximal fileté, à tronçon distal fileté, à tronçon intermédiaire à contour polygonal et à perçage traversant, et comprenant un élément filtrant, rapporté dans le perçage traversant et fixé par des moyens de fixation en une position appropriée pour être traversé par un fluide circulant dans le perçage traversant. Dans la description qui suit, et dans les revendications, on qualifie de "distal" un moyen qui est orienté ou disposé à l'écart du bloc hydraulique foré, et on qualifie de "proximal" un moyen qui est orienté ou disposé à proximité du bloc hydraulique foré. Le corps de raccord monobloc normalisé peut être inséré en lieu et place des raccords normalisés traditionnels, la présence de l'élément filtrant intérieur ne modifiant aucunement les habitudes des utilisateurs pour le raccordement des canalisations. Le raccord selon l'invention combine la fonction de connexion et la 35 fonction de filtre, sans modifier ladite fonction de connexion. 4541 DEP 2872251 Les raccords normalisés ont une taille relativement petite. Il en résulte une difficulté pour intégrer, de manière économique, un élément filtrant suffisamment efficace. L'invention propose plusieurs solutions spécifiques. Selon un mode de réalisation avantageux, le perçage traversant comporte un chambrage intérieur entre un tronçon de perçage à plus grand diamètre et un tronçon de perçage à plus petit diamètre; l'élément filtrant est une pastille filtrante engagée entre le chambrage intérieur et une douille de blocage rapportée dans le tronçon de perçage à plus grand diamètre. Dans ce cas, le chambrage intérieur peut être disposé dans le tronçon intermédiaire. Le tronçon distal fileté peut comporter un premier tronçon de perçage à plus grand diamètre, adjacent au chambrage intérieur, se développant en direction de l'extrémité distale, et dans lequel la douille de blocage est engagée en force. La pastille filtrante est alors dans la partie centrale du raccord, et se trouve ainsi protégée contre tout risque de dégradation lors des manipulations du raccord avant son adaptation sur une canalisation ou sur un bloc extérieur. Selon un autre mode de réalisation, le perçage traversant comporte un chambrage intérieur entre un tronçon de perçage à plus grand diamètre et un tronçon de perçage à plus petit diamètre, et l'élément filtrant est une pastille filtrante sertie contre le chambrage intérieur du perçage traversant. De préférence, le chambrage intérieur est alors disposé au voisinage de l'extrémité proximale du perçage traversant, le tronçon de perçage à plus grand diamètre se développe en direction de l'extrémité proximale du raccord, et la matière du corps de raccord à l'extrémité proximale du perçage traversant est repoussée contre la périphérie de la pastille filtrante pour former un bourrelet qui assure son sertissage. Cette dernière solution est particulièrement économique et efficace. Selon un autre mode de réalisation, qui permet d'augmenter la surface active de l'élément filtrant, et d'augmenter en conséquence la longévité du raccord normalisé, l'élément filtrant est une cartouche tubulaire engagée coaxialement dans le perçage traversant et tenue dans le perçage traversant par des moyens forçant le passage du fluide radialement à travers sa paroi périphérique filtrante. En pratique, on peut dans ce cas prévoir que: - la cartouche tubulaire a un diamètre inférieur à celui du perçage traversant laissant libre un passage annulaire périphérique pour la circulation du fluide, l'extrémité distale de la cartouche tubulaire est engagée axialement dans une rainure annulaire frontale d'une paroi intermédiaire dépassant radialement vers l'intérieur du perçage traversant et obturant le passage annulaire périphérique, 4541 DEP 2872251 - l'extrémité proximale de la cartouche tubulaire est solidaire d'un bouchon de fixation, obturant l'extrémité proximale de la cartouche tubulaire, comportant une collerette de fixation retenue dans le corps de raccord par un sertissage périphérique, et muni de passages de fluide entre l'extrémité proximale du perçage traversant et le passage annulaire périphérique. Dans tous les modes de réalisation, le tronçon distal peut avantageusement comporter un alésage d'extrémité conique épaulé dont le diamètre va en se réduisant vers l'intérieur du raccord jusqu'à un épaulement de butée frontale. On réalise ainsi un raccord normalisé selon la norme DIN 2353, la to canalisation pouvant être fixée par engagement dans l'alésage d'extrémité conique, et serrée par une douille conique et un écrou, comme dans les raccords traditionnels. Dans le cas d'un raccord selon l'invention à pastille filtrante et douille de blocage, l'extrémité distale de la douille de blocage constitue l'épaulement de butée frontale. Dans le cas d'un raccord à pastille filtrante sertie, l'épaulement de butée frontale est réalisé dans le corps du raccord lui-même. Dans le cas d'un raccord à cartouche filtrante, l'épaulement de butée frontale est formé par la paroi intermédiaire. Le raccord normalisé selon l'invention trouve une application particulièrement intéressante dans les circuits de machines hydrauliques, comportant des organes de commande dans un bloc hydraulique, et comportant des organes moteurs externes, alimentés depuis des sorties du bloc hydraulique par des canalisations de fluide raccordées auxdites sorties par des raccords normalisés à élément filtrant selon l'invention. D'autres objets, caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description suivante de modes de réalisation particuliers, faite en relation avec les figures jointes, parmi lesquelles: - la figure 1 est une vue de côté d'un raccord normalisé traditionnel ou d'un raccord 30 normalisé selon la présente invention, raccordé à une canalisation; - la figure 2 est une vue de dessus du raccord de la figure 1; - la figure 3 est une vue de côté en coupe longitudinale selon le plan A- A de la figure 2, selon un premier mode de réalisation de la présente invention; - la figure 4 est une vue de côté d'un raccord normalisé selon un second mode de réalisation de l'invention; - la figure 5 est une vue de dessus du raccord de la figure 4; 4541 DEP 2872251 5 - la figure 6 est une vue de côté en coupe longitudinale selon le plan B- B de la figure 5, selon le second mode de réalisation de la présente invention; - les figures 7 et 8 illustrent, en vue de côté en coupe longitudinale, un raccord normalisé selon un autre mode de réalisation de l'invention; et - la figure 9 illustre schématiquement une machine hydraulique munie de raccords normalisés selon la présente invention. On considère tout d'abord les vues extérieures des figures 1, 2, 4 et 5 qui, indifféremment, illustrent l'aspect extérieur soit d'un raccord normalisé traditionnel soit d'un raccord normalisé 1 selon l'invention, la forme extérieure d'un raccord normalisé selon l'invention étant de préférence identique ou quasi-identique à celle d'un raccord normalisé traditionnel. On distingue, sur ces figures, un corps de raccord 2 monobloc normalisé, à tronçon proximal fileté 3, à tronçon distal fileté 4, à tronçon intermédiaire 5 à contour polygonal, par exemple hexagonal, le raccord 1 se développant le long d'un axe 1-1 longitudinal et ayant un perçage longitudinal traversant. On retrouve, sur les figures en coupe longitudinale 3, 6, 7 et 8, le corps de raccord 2 monobloc normalisé, le tronçon proximal fileté 3, le tronçon distal fileté 4 et le tronçon intermédiaire 5. On distingue en outre le perçage traversant 6. Selon l'invention, le raccord hydraulique 1 comporte en outre un élément filtrant 7, rapporté dans le perçage traversant 6 et fixé par des moyens de fixation en une position appropriée pour être traversé par un fluide circulant dans le perçage traversant 6. Dans les deux modes de réalisation des figures 3 et 6, le perçage traversant 6 comporte un chambrage intérieur 8, entre un tronçon de perçage à plus grand diamètre 9 et un tronçon de perçage à plus petit diamètre 10. Une pastille filtrante 7 est engagée axialement dans le tronçon de perçage à plus grand diamètre 9, en appui axial contre le chambrage intérieur 8, et est retenue par des moyens de fixation. Dans le mode de réalisation de la figure 3, les moyens de fixation comprennent une douille de blocage 1.1, rapportée dans le tronçon de perçage de plus grand diamètre 9. Dans ce cas, la pastille filtrante 7 est alors engagée entre le chambrage intérieur 8 et la douille de blocage 11. On voit, sur la figure 3, que le chambrage intérieur 8 est disposé dans le 35 tronçon intermédiaire 5 du corps de raccord 2. En pratique, le tronçon distal fileté 4 comporte un premier tronçon de perçage à plus grand diamètre 9, adjacent au chambrage intérieur 8, se 4541 DEP 2872251 développant en direction de l'extrémité distale 12, et dans lequel la douille de blocage 11 est engagée en force. Dans le mode de réalisation de la figure 6, la pastille filtrante 7 est sertie contre le chambrage intérieur 8 du perçage traversant 6. Dans ce cas, le chambrage intérieur 8 est disposé au voisinage de l'extrémité proximale 13 du perçage traversant 6, le tronçon de perçage de plus grand diamètre 9 se développe en direction de l'extrémité proximale 13, et la matière du corps de raccord 2 à l'extrémité proximale 13 du perçage traversant 6 est repoussée contre la périphérie de la pastille filtrante 7 pour former un bourrelet 11a qui assure son sertissage et constitue ainsi le moyen de fixation. Selon un autre mode de réalisation de l'invention, la pastille filtrante 7 peut être soudée au laser à l'intérieur du perçage traversant 6. Dans le mode de réalisation illustré sur les figures 7 et 8, l'élément filtrant est une cartouche tubulaire 7, engagée coaxialement dans le perçage traversant 6, et tenue à ses deux extrémités par des moyens de fixation agencés de telle manière qu'ils forcent le passage du fluide radialement à travers la paroi périphérique filtrante de la cartouche tubulaire 7. La cartouche tubulaire 7 a un diamètre inférieur à celui du perçage traversant 6, laissant libre un passage annulaire périphérique 40 pour la circulation du fluide dans le raccord. L'extrémité distale 7a de la cartouche tubulaire 7 est engagée axialement dans une rainure annulaire frontale 41 d'une paroi intermédiaire 42 dépassant radialement vers l'intérieur du perçage traversant 6. La paroi intermédiaire 42 obture le passage annulaire périphérique 40 en direction de l'extrémité distale. L'extrémité proximale 7b de la cartouche tubulaire 7 est solidaire d'un bouchon de fixation 43. Le bouchon de fixation 43 comporte un corps tubulaire borgne 43a, ouvert sur l'extrémité proximale 13 du perçage traversant 6, et obturé par une paroi transversale 43b en direction de l'extrémité distale, avec des passages de fluide radiaux 43c prévus dans le corps tubulaire 43a pour permettre le passage radial de fluide entre la chambre intérieure 43d de la bague de fixation 43 et l'espace périphérique 43e qui l'entoure. Le diamètre extérieur du corps tubulaire 43a de la bague de fixation 43 est inférieur au diamètre correspondant du perçage traversant 6, laissant ainsi un espace périphérique 43e qui communique avec le passage annulaire périphérique 40 autour de la cartouche tubulaire 7. Ainsi, les passages de fluide radiaux 43c et la chambre intérieure 43d constituent des passages de 454 IDEP 2872251 7 fluide entre le passage annulaire périphérique 40 et l'extrémité proximale 13 du perçage traversant 6. La paroi transversale 43b obture l'extrémité proximale de la cartouche tubulaire 7. Le bouchon de fixation 43 comporte une collerette externe de fixation 43f, qui est retenue dans le corps de raccord 2 à l'extrémité 13 du perçage traversant 6 par un sertissage 11 a. Sur la figure 7, on a illustré l'utilisation du raccord normalisé selon ce mode de réalisation pour un fluide qui circule depuis l'extrémité distale vers l'extrémité proximale. On a représenté sur la figure 8 l'utilisation du même raccord normalisé pour un fluide qui circule depuis l'extrémité proximale vers l'extrémité distale. Dans les modes de réalisation illustrés sur les figures 3, 6, 7 et 8, le tronçon distal fileté 4 comporte un alésage d'extrémité conique 14 épaulé, dont le diamètre va en se réduisant depuis l'extrémité distale 12 vers l'intérieur du raccord jusqu'à un épaulement de butée frontale 15. Sur la figure 3, l'extrémité distale 12 de la douille de blocage 11 constitue l'épaulement de butée frontale 15. Dans la réalisation de la figure 6, l'épaulement de butée frontale 15 est réalisé dans le corps de raccord 2 lui-même. Dans la réalisation des figures 7 et 8, l'épaulement de butée frontale 15 est réalisé par la paroi intermédiaire 42, prévue dans le corps de raccord 2 lui-même. Dans tous les modes de réalisation illustrés, le tronçon proximal fileté 3 du raccord 1 est destiné à se visser par exemple dans un alésage taraudé correspondant d'un bloc hydraulique. Le tronçon distal fileté 4 est conformé pour recevoir et retenir l'extrémité d'une canalisation, comme illustré sur la figure 3. L'extrémité 16 d'une canalisation est illustrée en engagement dans le raccord normalisé 1 selon l'invention. Cette extrémité de canalisation 16 pénètre dans le perçage traversant 6 pour venir buter contre l'épaulement de butée frontale 15. Une douille à double cône 17 (figure 3) est engagée en coin, de façon connue, autour de l'extrémité de canalisation 16 et dans l'alésage d'extrémité conique 14, et est repoussée axialement vers l'intérieur du raccord normalisé 1 et radialement contre l'extrémité de canalisation 16 par un écrou, non représenté, que l'on visse sur le filetage du tronçon distal 4. On considère maintenant la figure 9, qui illustre une utilisation possible de raccords selon les figures 1 à 8. 4.541 DEP 2872251 Cette figure 9 illustre schématiquement le circuit hydraulique et les organes essentiels d'une machine hydraulique, par exemple un chariot positionneur ayant un chariot 18 transportant une charge 19, des vérins de levée 20 et 21, un vérin auxiliaire 22. Les vérins de levée 20 et 21 sont raccordés à un bloc hydraulique 23 par une canalisation hydraulique 24, tandis que le vérin auxiliaire 22 est raccordé au bloc hydraulique 23 par une canalisation hydraulique 25. Le bloc hydraulique 23 comprend, de façon connue, des moyens de commande tels qu'une vanne proportionnelle 26 pour contrôler la descente du Io chariot 18. La canalisation 24 se raccorde au bloc hydraulique 23 par une sortie 29, tandis que la canalisation 25 se raccorde au bloc hydraulique 23 par une sortie 30. A l'entrée 28 du bloc hydraulique 23, on a prévu un filtre 31, constitué de façon connue, par exemple sous forme d'une cartouche filtrante, pour filtrer le fluide délivré par la pompe 27. Aux sorties 29 et 30, on prévoit des raccords normalisés 1 selon l'invention, tels qu'illustrés sur les figures 3, 6, 7 ou 8. Les raccords normalisés 1 selon l'invention, placés aux sorties 29 et 30, retiennent, grâce à leur élément filtrant intérieur, les particules polluantes éventuellement générées par les moyens moteurs tels que les vérins 20, 21 et 22, empêchant lesdites particules polluantes de pénétrer dans le bloc hydraulique 23 et de dégrader les moyens de commande tels que la vanne proportionnelle 26. Le raccord normalisé selon l'invention constitue un élément interchangeable, que l'on peut aisément jeter lorsque l'élément filtrant est encrassé. La présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation qui ont été explicitement décrits, mais elle en inclut les diverses variantes et généralisations contenues dans le domaine des revendications ci-après. 454IDEP 2872251 REVENDICATIONS, 1 Raccord normalisé (1) pour raccorder une tuyauterie (16), comprenant un corps de raccord (2) monobloc normalisé, à tronçon proximal fileté (3), à tronçon distal fileté (4), à tronçon intermédiaire (5) à contour polygonal et à perçage traversant (6), caractérisé en ce qu'il comprend un élément filtrant (7), rapporté dans le perçage traversant (6) et fixé par des moyens de fixation (11, 11 a) en une position appropriée pour être traversé par un fluide circulant dans le perçage traversant (6). 2 Raccord selon la revendication 1, caractérisé en ce que le perçage traversant (6) comporte un chambrage intérieur (8) entre un tronçon de perçage à plus grand diamètre (9) et un tronçon de perçage à plus petit diamètre (10), l'élément filtrant est une pastille filtrante (7) engagée entre le chambrage intérieur (8) et une douille de blocage (11) rapportée dans le tronçon de perçage à plus grand diamètre (9). 3 Raccord selon la revendication 2, caractérisé en ce que le chambrage intérieur (8) est disposé dans le tronçon intermédiaire (5). 4 Raccord selon la revendication 3, caractérisé en ce que le tronçon distal fileté (4) comporte un premier tronçon de perçage à plus grand diamètre (9), adjacent au chambrage intérieur (8), se développant en direction de l'extrémité distale (12), et dans lequel la douille de blocage (11) est engagée en force. Raccord selon la revendication 4, caractérisé en ce que: - le tronçon distal (4) comporte un alésage d'extrémité conique (14) épaulé dont le diamètre va en se réduisant vers l'intérieur du raccord jusqu'à un épaulement de butée frontale (15), - l'extrémité distale de la douille de blocage (11) constitue l'épaulement de butée frontale (15). 6 Raccord selon la revendication 1, caractérisé en ce que le perçage traversant (6) comporte un chambrage intérieur (8) entre un tronçon de perçage à plus grand diamètre (9) et un tronçon de perçage à plus petit diamètre (10), l'élément filtrant est une pastille filtrante (7) sertie contre le chambrage intérieur (8) du perçage traversant (6). 7 Raccord selon la revendication 6, caractérisé en ce que le chambrage intérieur (8) est disposé au voisinage de l'extrémité proximale (13) du perçage traversant (6), le tronçon de perçage à plus grand diamètre (9) se développe en direction de l'extrémité proximale (13) du raccord, et la matière du corps de raccord (2) à l'extrémité proximale (13) du perçage traversant (6) est 4541 DEP 2872251 repoussée contre la périphérie de la pastille filtrante (7) pour former un bourrelet (11a) qui assure son sertissage. 8 Raccord selon la revendication 7, caractérisé en ce que: - le tronçon distal (4) comporte un alésage d'extrémité conique (14) épaulé dont le diamètre va en se réduisant vers l'intérieur du raccord jusqu'à un épaulement de butée frontale (15), - l'épaulement de butée frontale (15) est réalisé dans le corps de raccord (2) lui-même. 9 Raccord selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément filtrant est une cartouche tubulaire (7) engagée coaxialement dans le perçage traversant (6) et tenue dans le perçage traversant (6) par des moyens (42, 43) forçant le passage du fluide radialement à travers sa paroi périphérique filtrante. Raccord selon la revendication 9, caractérisé en ce que: - la cartouche tubulaire (7) a un diamètre inférieur à celui du perçage traversant (6) laissant libre un passage annulaire périphérique (40) pour la circulation du fluide, - l'extrémité distale (7a) de la cartouche tubulaire (7) est engagée axialement dans une rainure annulaire frontale (41) d'une paroi intermédiaire (42) dépassant radialement vers l'intérieur du perçage traversant (6) et obturant le passage annulaire périphérique (40), l'extrémité proximale (7b) de la cartouche tubulaire (7) est solidaire d'un bouchon de fixation (43), obturant l'extrémité proximale de la cartouche tubulaire (7), comportant une collerette de fixation (43f) retenue dans le corps de raccord (2) par un sertissage périphérique, et muni de passages de fluide (43c) entre l'extrémité proximale (13) du perçage traversant (6) et le passage annulaire périphérique (40). 11 Raccord selon la revendication 10, caractérisé en ce que: - le tronçon distal (4) comporte un alésage d'extrémité conique (14) épaulé dont le diamètre va en se réduisant vers l'intérieur du raccord jusqu'à un épaulement de butée frontale (15), - la paroi intermédiaire (42) constitue l'épaulement de butée frontale (15). 12 Circuit de machine hydraulique, comportant des organes de commande (26) dans un bloc hydraulique (23), et des organes moteurs (2â-22) externes, alimentés depuis des sorties (29, 30) du bloc hydraulique (23) par des canalisations de fluide (24, 25) raccordées auxdites sorties (29, 30) par des raccords normalisés (1) à élément filtrant selon l'une quelconque des revendications 1 à 11.