Brevet FR2878014A1 — publié le 20060519

FLEXIBLE SOUPLE, NOTAMMENT POUR UN CIRCUIT DE CLIMATISATION DE VEHICULE A MOTEUR L'invention concerne un flexible souple, notamment pour un circuit de climatisation de véhicule automobile. Tous les flexibles souples selon l'art antérieur, en particulier ceux divulgués par les documents US-5,413,147 (PARKER) et US-5,089,074 (DAYCO), présentent notamment des structures complexes et donc d'un coût de fabrication élevé. Dans le document US-5,413,147 précité, le flexible souple comprend au moins quatre éléments, à savoir: un tube interne corrugué réalisé en un matériau polymérique, une couche intermédiaire en un matériau élastomère, tel qu'un polyéthylène chloré CM, une couche tissée de fibres de renforcement, et une couche externe en caoutchouc élastomère, tel qu'un polyéthylène chloré CM. Dans le document US-5,089,074 précité, le flexible souple comprend un tube interne corrugué constitué par la superposition de deux couches interne et externe en deux matériaux thermoplastiques différents, un second tube extrudé sur le tube interne, une couche de renforcement rapportée sur le second tube, et une couche externe de protection. Un but de l'invention est de concevoir un flexible souple dont la structure soit très simple, de manière à lui donner une étanchéité de qualité supérieure à celle des flexibles de l'art antérieur et avec un coût de fabrication qui est sensiblement plus faible que celui des flexibles de l'art antérieur. A cet effet, l'invention propose un flexible souple, notamment pour un circuit de climatisation de véhicule à moteur, qui est caractérisé en ce qu'il est constitué par un élément tubulaire ne comprenant que trois éléments, à savoir: un tube interne corrugué au contact du fluide transporté, une couche de renfort intermédiaire rapporté sur les ondulations du tube interne corrugué, et une couche externe de protection adhérisée ou non sur la couche de renfort intermédiaire. Le tube interne corrugué est réalisé en une matière thermoplastique qui peut être notamment choisie dans le groupe des polyamides et présente une épaisseur de l'ordre de 0,5mm. La couche de renfort intermédiaire ne pénètre pas dans le creux des ondulations du tube interne corrugué, et peut être constituée soit part une nappe textile tressée ou guipée, soit par une nappe métallique. D'une manière générale, la couche externe de protection est réalisée en un matériau élastomère thermoplastique, en particulier du VEGAPRENE, un TPO (EPDM/PP, NRB/PP, IIR/PP) ou un TPU. A titre d'exemple, le tube interne corrugué a une épaisseur de l'ordre de 0,5mm avec des ondulations d'une hauteur inférieure à 2mm, et la couche externe de protection a une épaisseur de l'ordre de 1,5mm. A au moins une extrémité du flexible est monté un dispositif de raccordement étanche comprenant notamment un embout tubulaire rigide inséré en partie à l'intérieur du tube interne corrugué, une bague de sertissage rapportée sur la couche externe de protection, des moyens pour assurer l'étanchéité. A titre d'exemple, ces moyens pour assurer l'étanchéité peuvent être: - au moins un élément en un matériau élastomère qui est logé dans une gorge périphérique ménagée dans l'embout tubulaire, la gorge pouvant être ménagée sous la forme d'un double lamage, et l'élément d'étanchéité peut être un joint torique en caoutchouc ou un manchon en caoutchouc; - au moins un élément en un matériau élastomère qui peut être surmoulé dans une gorge périphérique ménagée dans l'embout tubulaire; ou - au moins un élément en un matériau élastomère, tel un joint torique en caoutchouc, qui vient se loger dans le creux d'une ondulation du tube interne corrugué ; 25 - une bague en un matériau élastomère qui est rapportée entre l'embout et le tube interne corrugué, la bague d'étanchéité présentant des ondulations de forme complémentaire à celle des ondulations du tube interne corrugué ; ou - un mastic-colle dont est enduit préalablement la surface externe de l'embout rigide en contact avec la face interne du tube corrugué. Un flexible selon l'invention présente de nombreux avantages parmi lesquels il faut notamment citer la simplicité de sa structure; un choix de matériaux tel que l'on peut le fabriquer avec un coût de production réduit par rapport à ceux de l'art antérieur du fait que les matériaux utilisés n'ont pas à subir des opérations de vulcanisation, ce qui simplifie la chaîne de fabrication; le fait d'être souple du fait de l'usage conjoint d'un tube corrugué et d'une faible épaisseur de recouvrement, ce qui minimise la quantité de matière utilisée et son coût de fabrication; et un très bon niveau d'étanchéité avec un tube corrugué ayant une épaisseur suffisante mais sans aggraver la raideur du flexible. L'invention a également pour objet un circuit de climatisation comprenant au moins un flexible souple ayant au moins l'une des caractéristiques précitées. D'autres avantages, caractéristiques et détails de l'invention ressortiront du complément de description qui va suivre en référence à des dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple et dans lesquels: la figure 1 est une demi-vue en coupe longitudinale d'une portion d'un flexible souple selon l'invention - la figure la est une demi-vue en coupe longitudinale d'un flexible selon une variante de réalisation de l'invention; - la figure 2 est une demi-vue en coupe d'une extrémité du flexible souple de la figure 1 équipée d'un dispositif de raccordement étanche; - les figures 2a à 2c sont des demi-vues en coupe partielle pour illustrer des variantes de réalisation des moyens d'étanchéité du dispositif de raccordement étanche de la figure 2; et - la figure 3 est une demi-vue en coupe d'une extrémité du flexible souple de la figure 1 équipée d'une variante de réalisation du dispositif de raccordement étanche de la figure 2. Le flexible souple 1 selon l'invention et tel que représenté à la 5 figure 1, notamment pour un circuit de climatisation de véhicule à moteur, est d'une structure très simplifiée par rapport à celle des flexibles souples selon l'art antérieur. En effet, le flexible souple 1 est un élément tubulaire ne comprenant que trois éléments, à savoir: un tube interne corrugué 3 au contact du fluide transporté, une couche de renfort intermédiaire 5 et une couche externe de protection 7. Le tube interne corrugué 3 présente des ondulations 10 dont la hauteur h est de préférence inférieure à 2mm. D'une manière générale, le tube interne corrugué 1 est réalisé à partir d'une matière thermoplastique d'une épaisseur de l'ordre de 0,5mm et qui est avantageusement choisie dans le groupe comprenant notamment les polyamides (en particulier le PA 6; le PA 4,6; le PA 6,6 et le PA 12), un polyester aliphatique tel qu'un PBT (terephtalate de polybutylène), et un alliage PPO/PA (alliage d'oxyde de polyphénylène et de polyamide). Selon une variante de réalisation du flexible selon l'invention illustrée à la figure la, le tube interne 3 présente une surface interne sensiblement lisse et une surface externe corruguée avec des ondulations 10, ce qui permet de limiter les pertes de charge. La couche de renfort intermédiaire 5 est rapportée sur les ondulations 10 du tube interne 3 mais sans pénétrer dans le creux 12 des ondulations 10. Cette couche de renfort intermédiaire 5 peut être réalisée soit par une nappe textile tissée ou guipée soit par une nappe métallique. La couche externe de protection 7 a une épaisseur de l'ordre de 1,5mm, est réalisée à partir d'un matériau élastomère thermoplastique TPE, et peut être adhérisée ou non sur la couche de renfort intermédiaire 5, une adhérisation permettant d'améliorer la tenue en fatigue du flexible. Avantageusement, la couche 5 est réalisée à partir de VEGAPRENE (élastomère réticulé à transformation thermoplastique qui comprend au moins un élastomère à polymérisation par un catalyseur métallocène et une polyoléfine greffée). La couche interne de protection 7 peut être également fabriquée à partir d'un matériau élastomère thermoplastique choisi parmi les matériaux suivants: - des copolymères séquencés styrène-butadiène (SBS), styrène-éthylène- butène (SEBS) ou styrène-isoprène (SIS) ; - des élastomères thermoplastiques dérivés des polyoléfines (TPO) tels que par exemple un EPDM/PP, un NBR/PP ou un IIR/PP; - des polyuréthannes thermoplastiques (TPU) ; - des élastomères thermoplastiques de polyesters (CPE) ; ou - des élastomères thermoplastiques de polyéther-ester blocs 15 amides (CPA). Un dispositif de raccordement étanche 15 est monté à au moins une extrémité du flexible 1. Selon un premier mode de réalisation illustré à la figure 2, le dispositif de raccordement étanche 15 comprend notamment un embout tubulaire rigide 17 qui est en partie inséré à force à l'intérieur de l'extrémité du flexible 1, et une bague de sertissage 19 qui est en partie rapportée sur la couche externe de protection 7 du flexible 1, cette bague 19 se trouvant en regard de l'embout 17. La bague 19 est sertie en direction de l'embout 17 et son extrémité libre 19a est rabattue sensiblement à 90 pour venir au contact d'un bossage périphérique 21 de l'embout 17. L'opération de sertissage a pour effet de comprimer la couche externe de protection 7 du flexible 1 et d'aplanir les ondulations 10 du tube interne corrugué 3 du flexible 1. L'étanchéité du dispositif de raccordement 15 peut être assurée par au moins un élément 23 réalisé en un matériau élastomère qui peut être par exemple soit un joint torique en caoutchouc (figure 2), soit un manchon en caoutchouc (figure 2a). Avantageusement, l'élément d'étanchéité 10 23 vient se loger dans une gorge périphérique annulaire 25 ménagée dans l'embout rigide 17, cette gorge 25 étant réalisée sous la forme d'un double lamage, c'est-à-dire présentant deux fonds 25a et 25b. L'élément d'étanchéité 23 se positionne dans le fond de la gorge 25b, et la gorge 25a évite à l'élément d'étanchéité 23 de rouler lors de l'insertion de l'embout 17 à l'intérieur du flexible 1, en particulier lorsque l'élément d'étanchéité 23 est un joint torique. L'étanchéité du dispositif de raccordement 15 peut être également assurée par au moins un élément 23 réalisé en un matériau élastomère, du caoutchouc par exemple, qu est surmoulé dans une gorge périphérique 25 ménagée dans l'embout rigide 17, comme cela est illustré à la figure 2b. L'étanchéité du dispositif de raccordement 15 peut être également assurée par au moins un élément 23 réalisé en un matériau élastomère sous la forme d'un joint torique en caoutchouc par exemple qui vient se loger dans le creux d'une ondulation 10 du tube interne corrugué 3 et s'appliquer sur l'embout rigide 17, comme cela est illustré à la figure 2c. Selon un second mode de réalisation illustré à la figure 3, le dispositif de raccordement étanche 15 comprend notamment une bague d'étanchéité 30 qui est rapportée sur l'embout rigide 17 jusqu'à venir en butée sur un épaulement 32 de l'embout 17. La surface périphérique de la bague 30 présente des ondulations 30a qui ont une forme complémentaire à celles du tube interne corrugué 3, de manière à créer un contact étanche après sertissage de la bague 19. Enfin, l'étanchéité du dispositif de raccordement 15 (figures 2 et 3), pourrait être aussi assurée par un mastic-colle dont on aurait enduit préalablement la surface externe de l'embout rigide 17 en contact avec la surface interne du tube corrugué 3. REVENDICATIONS 1. Flexible souple, notamment pour un circuit de climatisation de véhicule à moteur, caractérisé en ce qu'il est constitué par un élément tubulaire ne comprenant que trois éléments, à savoir: un tube interne corrugué (3) au contact du fluide transporté, une couche de renfort intermédiaire (5) rapportée sur les ondulations (10) du tube interne corrugué (3), et une couche externe de protection (7) adhérisée ou non sur la couche de renfort intermédiaire (5). 2. Flexible selon la revendication 1, dans lequel les ondulations (10) du tube interne corrugué (3) ont une hauteur inférieure à 2mm. 3. Flexible selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le tube interne corrugué (3) est réalisé à partir d'une matière thermoplastique choisie dans le groupe comprenant notamment le PA 6, le PA 66, le PA 4,6, le PA 12, un PBT et un PPO/PA. 4. Flexible selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la couche de renfort intermédiaire (5) ne pénètre pas dans le creux des ondulations (10) du tube interne corrugué (3). 5. Flexible selon la revendication 4, dans lequel la couche de renfort intermédiaire (5) est une nappe textile tressée ou guipée. 6. Flexible selon la revendication 4, dans lequel la couche de renfort intermédiaire (5) est une nappe métallique. 7. Flexible selon l'une des revendications précédentes, dans 25 lequel la couche externe de protection (7) est réalisée à partir d'un matériau élastomère thermoplastique, en particulier du VEGAPRENE. 8. Flexible selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel la couche externe de protection (7) est réalisée à partir d'un matériau élastomère thermoplastique tel qu'un TPO (EPDM/PP, NBR/PP, IIR/PP) ou un TPU. 9. Flexible selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le tube interne corrugué (3) a une épaisseur de l'ordre de 0,5mm, et la couche externe de protection (7) une épaisseur de l'ordre de 1,5mm. 10. Flexible selon l'une des revendications 1 à 8, dans lequel le tube interne (3) présente une surface interne sensiblement lisse et une surface externe corruguée avec des ondulations (10). 11. Flexible selon l'une des revendications précédentes, dans lequel à au moins une extrémité du flexible (1) est monté un dispositif de raccordement étanche (15) comprenant notamment un embout tubulaire rigide (17) inséré en partie à l'intérieur du tube interne corrugué (3) et une bague de sertissage (19) rapportée sur la couche externe de protection (7) , et dans lequel l'étanchéité est assurée par au moins un élément (23) en un matériau élastomère logé dans une gorge périphérique (25) ménagée dans l'embout tubulaire (17). 12. Flexible selon la revendication 11, dans laquelle la gorge périphérique (25) est ménagée dans l'embout tubulaire (17) sous la forme d'un double lamage. 13. Flexible selon la revendication 11 ou 12, dans lequel l'élément d'étanchéité (23) est un joint torique en caoutchouc. 14. Flexible selon la revendication 11 ou 12, dans lequel l'élément d'étanchéité (23) est un manchon en caoutchouc. 15. Flexible selon l'une des revendications 1 à 10, dans lequel à au moins une extrémité du flexible (1) est monté un dispositif de raccordement étanche (15) comprenant notamment un embout tubulaire rigide (17) inséré en partie à l'intérieur du tube interne corrugué (3) et une bague de sertissage (19) rapportée sur la couche externe de protection, et dans lequel l'étanchéité est assurée par une bague (30) en un matériau élastomère rapportée entre l'embout (17) et le tube interne corrugué (3). 16. Flexible selon la revendication 15, dans lequel la bague 30 d'étanchéité (30) présente des ondulations (30a) de forme complémentaire à celle des ondulations (10) du tube interne corrugué (3). 20 17. Flexible selon l'une des revendications 1 à 10, dans lequel à au moins une extrémité du flexible (1) est monté un dispositif de raccordement étanche (15) comprenant notamment un embout tubulaire rigide (17) inséré en partie à l'intérieur du tube interne corrugué (3) et une bague de sertissage (19) rapportée sur la couche externe de protection (7) , et dans lequel l'étanchéité est assurée par au moins un élément (23) en un matériau élastomère logé dans le creux d'une ondulation (10) du tube interne corrugué (3), l'élément d'étanchéité (23) étant un joint torique en caoutchouc par exemple. 18. Flexible selon l'une des revendications 1 à 10, dans lequel à au moins une extrémité du flexible (1) est monté un dispositif de raccordement étanche (15) comprenant notamment un embout tubulaire rigide (17) inséré en partie à l'intérieur du tube interne corrugué (3) et une bague de sertissage (19) rapportée sur la couche externe de protection (7) , et dans lequel l'étanchéité est assurée par au moins un élément (23) en un matériau élastomère surmoulé dans une gorge périphérique (25) ménagée dans l'embout tubulaire (17). 19. Flexible selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, dans lequel à au moins une extrémité du flexible (1) est monté un dispositif de raccordement étanche (15) comprenant notamment un embout tubulaire rigide (17) inséré en partie à l'intérieur du tube interne corrugué (3) et une bague de sertissage (19) rapportée sur la couche externe de protection (7), et dans lequel l'étanchéité est assurée par un mastic- colle dont est enduit préalablement la surface externe de l'embout rigide (17) en contact avec la surface interne du tube corrugué (3). 20. Circuit de climatisation, en particulier pour véhicule à moteur, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un flexible souple (1) tel que défini par l'une des revendications précédentes.