Brevet FR2938894A1 — publié le 20100528

Dispositif de raccordement à double étanchéité La présente invention concerne un dispositif de raccordement étanche de deux éléments tels par exemple qu'un conduit d'alimentation en carburant et un injecteur, en particulier pour une chambre de combustion d'une turbomachine. Les dispositifs connus de raccordement d'un conduit d'alimentation en carburant à un injecteur d'une chambre de combustion d'une turbomachine comprennent en général un écrou de fixation d'un premier embout solidaire d'une extrémité du conduit sur un second embout fileté solidaire de l'injecteur, et des moyens d'étanchéité à coopération de formes prévus sur les premier et second embouts et qui assurent une étanchéité du raccordement lorsque l'écrou porté par l'embout du conduit est serré sur l'embout de l'injecteur. Comme il existe un risque de desserrage de l'écrou et aussi de détérioration par frottement des surfaces en contact des moyens à coopération de formes, à cause des efforts exercés sur le conduit et l'injecteur en fonctionnement de la turbomachine, on a déjà prévu des moyens supplémentaires d'étanchéité montés entre des parties complémentaires des embouts du conduit et de l'injecteur. Cependant, les dispositifs de raccordement à double étanchéité connus sont généralement volumineux car ils comprennent souvent plusieurs zones d'étanchéité et/ou leur durée de montage/démontage est relativement longue à cause notamment de plusieurs points de serrage. Par ailleurs, ces dispositifs ne respectent pas toujours les exigences réglementaires de résistance au feu. L'invention a pour but d'apporter une solution simple, efficace et économique à ces problèmes de la technique antérieure. Elle a pour objet un dispositif de raccordement à double étanchéité, c'est-à-dire un dispositif comprenant des premiers et des seconds moyens d'étanchéité entre des premier et second embouts de raccordement pour assurer une bonne étanchéité même en cas d'usure des moyens d'étanchéité à coopération de formes ou de desserrage d'un écrou de fixation. Elle propose à cet effet un dispositif de raccordement de deux éléments tels par exemple qu'un conduit d'alimentation en carburant et un injecteur, comprenant un embout tubulaire mâle destiné à être fixé à un premier des éléments et engagé dans un embout tubulaire femelle destiné à être fixé à un second des éléments, un écrou monté sur l'un des embouts et vissable sur une partie filetée de l'autre des embouts, des premiers et seconds moyens d'étanchéité entre les embouts mâle et femelle, les premiers moyens d'étanchéité étant du type à coopération de formes et étant formés sur le premier et le second embouts pour coopérer à étanchéité au serrage de l'écrou, et les seconds moyens d'étanchéité comprenant au moins un joint annulaire monté entre les embouts, caractérisé en ce que l'écrou est monté sur l'embout mâle et est vissé sur une partie filetée de l'embout femelle. Le dispositif de raccordement selon l'invention est essentiellement constitué de quatre pièces, ce qui simplifie son montage et son démontage et limite sa masse. La double étanchéité du raccordement est assurée par le contact des moyens à coopération de formes et par la déformation du joint annulaire entre les deux embouts de raccordement. Selon une autre caractéristique de l'invention, le joint est monté entre des surfaces cylindriques coaxiales des embouts mâle et femelle, respectivement. Le joint est par exemple réalisé en métal ou dans un matériau élastiquement déformable. L'embout mâle comprend une surface extérieure tronconique ou en segment de sphère destinée à venir en appui contre une surface intérieure tronconique de l'embout femelle au serrage de l'écrou. L'embout femelle peut comprendre une portion sensiblement cylindrique comportant une surface cylindrique intérieure coopérant avec le joint et un filetage externe pour le vissage de l'écrou. Le joint peut être monté dans une gorge annulaire de l'embout mâle ou femelle. En variante, le joint est monté sur une portée cylindrique de l'embout mâle et est en appui axial d'un côté sur une paroi radiale de cet embout. Ce joint peut être en appui axial de l'autre côté sur une paroi radiale de l'embout femelle ou sur un élément annulaire rapporté et fixé sur la portée cylindrique de l'embout mâle. Les premiers moyens d'étanchéité peuvent être situés axialement entre l'extrémité libre de l'embout mâle et le joint ou, en variante, le joint peut être situé axialement entre l'extrémité libre de l'embout mâle et les premiers moyens d'étanchéité. Des moyens de blocage en rotation de l'écrou vissé sur l'embout femelle peuvent en outre être prévus et comprennent par exemple un fil frein engagé dans des trous de l'écrou et de l'embout femelle. L'invention sera mieux comprise et d'autres détails, caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante faite à titre d'exemple non limitatif et en référence aux dessins annexés, dans lesquels : - la figure 1 est une vue schématique en coupe axiale d'un dispositif de raccordement selon l'invention ; - la figure 2 est une vue schématique en perspective éclatée du dispositif de la figure 1 ; - les figures 3 à 7 sont des vues schématiques en coupe axiale de variantes de réalisation du dispositif selon l'invention. Le dispositif de raccordement 10 selon l'invention représenté aux figures 1 et 2 comprend un embout tubulaire mâle 12 dont une partie avant est engagée dans une partie avant d'un embout tubulaire femelle 14, et un écrou de fixation 16 monté sur l'embout mâle 12 et destiné à être vissé sur une partie filetée de l'embout femelle 14. Ce dispositif 10 peut être utilisé pour raccorder un conduit d'alimentation en carburant à un injecteur d'une chambre de combustion de turbomachine. Dans ce cas, l'embout mâle 12 est fixé à son extrémité arrière 18 à une extrémité du conduit de carburant (non représenté), et l'embout femelle 14 est fixé à son extrémité arrière 20 à l'injecteur (non représentée). La fixation des embouts 12, 14 sur le conduit et l'injecteur peut être réalisée par soudage, brasage, frettage, sertissage, etc. L'écrou 16 comprend à son extrémité arrière un rebord annulaire interne 22 destiné à venir en appui axial sur une face radiale d'un épaulement annulaire externe 23 de l'embout mâle 12, pour retenir l'écrou axialement sur l'embout mâle, en direction de l'embout femelle 14, et pour solliciter l'embout mâle vers l'embout femelle lors du serrage de l'écrou. L'écrou 16 comprend au niveau de sa partie avant un filetage interne 24 destiné à coopérer avec un filetage externe 25 prévu sur la partie avant de l'embout femelle 14. L'embout mâle 12 comprend au voisinage de son extrémité avant une surface extérieure 26 convexe par exemple en segment de sphère qui est destinée à venir en appui sur une surface intérieure tronconique 28 de l'embout femelle 14 au serrage de l'écrou 16. Lorsque l'écrou 34 est serré sur l'embout femelle 14, les surfaces 26, 28 sont appliquées et serrées axialement l'une contre l'autre et assurent une étanchéité primaire du raccordement. Une gorge annulaire 30 est formée dans une surface cylindrique 31 externe de l'embout mâle 12 et reçoit un joint annulaire d'étanchéité 32 en caoutchouc ou en élastomère. La surface cylindrique 31 de l'embout 12 s'étend depuis la surface 26 en segment de sphère jusqu'à l'épaulement annulaire 23. Le joint 32 est déformé élastiquement pour être monté dans la gorge 30. Le joint 32 est serré radialement entre le fond de la gorge 30 et une surface cylindrique interne 34 de l'embout femelle 14 et constitue des moyens d'étanchéité secondaire. Cette surface cylindrique 34 est formée sur une partie d'extrémité avant sensiblement cylindrique de l'embout 14, dont la surface externe comprend le filetage externe 24. L'embout femelle 14 comprend une portion 36 à section hexagonale sur laquelle on engage un outil pour l'immobilisation en rotation de l'embout femelle 14 lors du vissage de l'écrou 16. Cette portion 36 se trouve en arrière du filetage 25 de l'embout femelle 14. Lorsque l'écrou 16 est vissé sur l'embout femelle 14, le rebord annulaire arrière 22 de l'écrou vient en appui sur l'épaulement 23 de l'embout mâle 12 et pousse axialement celui-ci vers l'embout femelle 14 jusqu'à ce que les surfaces 26 et 28 des embouts soient en appui l'une sur l'autre. Le dispositif de raccordement comprend en outre des moyens de blocage en rotation de l'écrou 16 en position serrée sur l'embout femelle 14, qui comprennent un ou plusieurs fils freins (non représentés) engagés dans des trous 40 de l'écrou et dans des trous 42 de la portion 36 de l'embout femelle 14. Dans la variante de réalisation de la figure 3, le dispositif de raccordement 110 diffère de celui précédemment décrit essentiellement en ce que le joint 132 est monté sur une portée cylindrique 144 de l'extrémité avant de l'embout mâle 112. Ce joint 132 est en appui axial du côté opposé à l'embout femelle 114 sur une paroi radiale d'un épaulement de l'embout male 112. Ce joint 132 peut être mis en place sur la portée cylindrique 144 en le déplaçant simplement en translation axiale vers l'embout mâle 112. Ce joint peut être réalisé au moins en partie en métal de façon à augmenter sa résistance aux basses et aux hautes températures, de façon par exemple à assurer une étanchéité du raccordement même en cas de feu. L'embout femelle 114 et l'écrou 116 sont similaires à ceux précédemment décrits. Dans le mode de réalisation de la figure 4, un élément annulaire 246 est rapporté et fixé sur la portée cylindrique avant 244 de l'embout mâle pour retenir axialement le joint 232 sur cette portée. Le joint 232 est ainsi empêché de se désengager de la portée 244 de l'embout mâle lors du démontage et du retrait de l'embout femelle 214. Le joint est ici formé d'un anneau métallique à section en C dont l'ouverture est orientée axialement vers l'embout femelle 214. L'écrou 216 est similaire à celui précédemment décrit. Dans la variante de la figure 5, le joint 332 est maintenu axialement sur la portée cylindrique avant 344 de l'embout mâle par appui axial sur une paroi radiale de l'embout femelle 314. Le joint est ici formé d'un anneau métallique à section en C dont l'ouverture est orientée radialement vers l'intérieur. L'écrou 316 est similaire à celui précédemment décrit. Dans la variante de la figure 6, le joint 432 est monté dans une gorge annulaire interne 430 de l'embout femelle 414 et coopère avec une surface cylindrique externe de l'embout mâle 412. L'écrou 416 est similaire à celui précédemment décrit. Dans le mode de réalisation de la figure 7, l'embout mâle 512 comprend à son extrémité avant une surface extérieure tronconique 526 destinée à venir en appui axial sur une surface intérieure tronconique 528 complémentaire de l'embout femelle 514, au serrage de l'écrou 516. Dans les modes de réalisation des figures 1, 2 et 7, les surfaces d'appui des premiers moyens d'étanchéité se trouvent axialement entre l'extrémité avant de l'embout mâle et le joint des seconds moyens d'étanchéité, alors que dans les modes de réalisation des figures 3 à 6, le joint des seconds moyens d'étanchéité se trouve axialement entre l'extrémité avant de l'embout mâle et les surfaces d'appui des premiers moyens d'étanchéité. REVENDICATIONS1. Dispositif (10) de raccordement étanche de deux éléments tels par exemple qu'un conduit d'alimentation en carburant et un injecteur, comprenant un embout tubulaire mâle (12) destiné à être fixé à un premier des éléments et engagé dans un embout tubulaire femelle (14) destiné à être fixé à un second des éléments, un écrou (16) monté sur l'un des embouts et vissable sur une partie filetée de l'autre des embouts, des premiers et des seconds moyens d'étanchéité entre les embouts mâle et femelle, les premiers moyens d'étanchéité (26, 28) étant du type à coopération de formes et formés sur les premier et second embouts pour coopérer à étanchéité au serrage de l'écrou, et les seconds moyens d'étanchéité comprenant au moins un joint annulaire (32) monté entre les embouts, caractérisé en ce que l'écrou est monté sur l'embout mâle et est vissé sur une partie filetée de l'embout femelle. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le joint (32) est monté entre des surfaces cylindriques coaxiales des embouts mâle (12) et femelle (14), respectivement. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'embout mâle (12) comprend une surface extérieure (26) tronconique ou en segment de sphère destinée à venir en appui contre une surface intérieure tronconique (28) de l'embout femelle (14), au serrage de l'écrou (1 6). 4. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'embout femelle (14) comprend une portion sensiblement cylindrique comportant une surface cylindrique intérieure (34) coopérant avec le joint (32) et un filetage externe (25) pour le vissage de l'écrou (16). 5. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le joint (32) est monté dans une gorge annulaire (30) de l'embout mâle (12) ou femelle (14). 6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le joint (132) est monté sur une portée cylindrique (144) de l'embout mâle (112) et est en appui axial d'un côté sur une paroi radiale de cet embout. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le joint (232) est en appui axial de l'autre côté sur une paroi radiale de l'embout femelle (214) ou sur un élément annulaire (246) rapporté et fixé sur la portée cylindrique de l'embout mâle. 8. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les premiers moyens d'étanchéité (26, 28) sont situés axialement entre un extrémité libre de l'embout mâle (12) et le joint (32), ou ce joint est situé axialement entre l'extrémité libre de l'embout mâle et les premiers moyens d'étanchéité. 9. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de blocage en rotation de l'écrou (16) en position serrée sur l'embout femelle (14), ces moyens étant par exemple un fil frein engagé dans des trous (40, 42) de l'écrou et de l'embout femelle. 10. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le joint (32) est réalisé en métal ou dans un matériau élastiquement déformable.