Brevet FR2966552A1 — publié le 20120427

ï RACCORD A USAGE HYDRAULIQUE ET/OU PNEUMATIQUE, A FIABILITE D'ETANCHEITE ELEVEE La présente invention a pour objet un raccord à usage hydraulique et/ou pneumatique, à fiabilité d'étanchéité élevée. On connaît des raccords à usage pneumatique et/ou hydraulique comprenant un corps de raccord, qui peut avoir différentes conformations, par exemple en manchon cylindrique, en angle, en T, et traversé par un passage pour le fluide. Ce corps de raccord présente, à l'intérieur du passage mentionné, à partir de l'une de ses extrémités, un siège d'accouplement, de conformation cylindrique, destiné à recevoir de façon coaxiale une étendue d'extrémité du tube devant être relié au raccord. L'extrémité du corps de raccord est extérieurement filetée et s'accouple à un écrou de serrage. Ces types de raccords sont munis d'une bague de blocage, qui a pour fonction de bloquer axialement le tube inséré dans le siège d'accouplement, et d'une bague d'étanchéité, constituée par un joint torique, à laquelle est dévolue la fonction d'étanchéité hydraulique et/ou pneumatique entre le corps de raccord et l'étendue de tube insérée dans le siège d'accouplement. Plus particulièrement, 1a bague de blocage présente une configuration ouverte et une surface latérale sensiblement conique qui s'accouple avec une partie de la surface de l'écrou de serrage tournée vers l'axe du siège d'accouplement, conformée de façon correspondante, de telle sorte que le vissage de l'écrou de serrage le long du corps de raccord provoque le serrage progressif de la bague de blocage contre la surface latérale de l'étendue de tube insérée dans le siège d'accouplement. Entre la bague de blocage et la bague d'étanchéité est disposée une bague de pression qui a pour fonction de transmettre la force axiale, dérivée du vissage de l'écrou de serrage, à la bague d'étanchéité, Dans la pratique, dans ces raccords de type connu, la force de serrage transmise par l'écrou de serrage à la bague de blocage, â la suite de l'accouplement entre l'écrou de serrage et la bague de blocage, se traduit par une composante radiale qui provoque le rétrécissement radial de la bague de blocage autour de l'étendue de tube insérée dans le siège d'accouplement, provoquant le blocage mécanique du tube, et par une composante axiale qui provoque la compression axiale de la bague d'étanchéité, et, par conséquent, son expansion radiale, la faisant venir en prise avec la surface latérale de l'étendue de tube insérée dans le siège d'accouplement, produisant l'étanchéité hydraulique et/ou pneumatique vis- â-vis de la pression. Le joint torique est logé dans un siège approprié, reçu dans l'extrémité du corps de raccord, qui limite la déformation de celui-ci de façon â éviter que la bague d'étanchéité ne soit endommagée par une compression excessive. Ces types de raccords présentent .'avantage d'une manipulation extrêmement simple, du fait que le seul composant pour lequel il, peut s'avérer nécessaire d'effectuer un remplacement est constitué par la bague d'étanchéité. Les raccords de ce genre se comportent de façon optimale dans les domaines d'utilisation typiques des constructions navales et ferroviaires, dans la mesure où ils peuvent fonctionner â des pressions maximales atteignant jusqu'à 10 fois les pressions normalement prévues dans ce type d'installations, et où ils ont un excellent comportement dynamique, représentant la solution idéale pour les applications dynamiques en présence de vibrations, telles que, précisément, celles de véhicules en mouvement:. Dans ces types de raccords, l'étanchéité vis-à-vis du fluide sous pression repose totalement sur le joint torique interposé entre le corps de raccord et la bague de pression. L'étanchéité du raccord au cours du temps dépend par conséquent de la résistance du joint torique au fluide utilisé et des conditions particulières d'utilisation. En ce qui concerne la résistance au fluide, celle-ci peut être facilement satisfaite par la vérification de la compatibilité du mélange élastomère du joint torique avec la substance qui doit traverser le raccord. La principale "variable d'utilisation" qui peut provoquer la détérioration du joint torique est représentée par la température, soit du fluide, soit de l'environnement extérieur. Cependant, la température du fluide est habituellement facile à déterminer dans la phase de projet, et, par conséquent, il peut être choisi la typologie de joint torique la plus adaptée pour résister â cette température. En revanche, la température de l'environnement peut subir des variations importantes vis-à-vis de sa stabilité dans la phase de projet, par exemple du fait de l'augmentation imprévue de celle-ci en raison d'un incendie prolongé ou temporaire qui atteint le raccord ou qui se déclenche en son voisinage, L'objet principal de la présente invention est de réaliser un raccord à usage hydraulique et/ou pneumatique qui garantisse une étanchéité efficace au cours du temps même dans des conditions de température particulièrement difficiles. A l'intérieur de cet objet, un but de l'invention est de réaliser un raccord qui assure une étanchéité fiable dans différentes conditions d'emploi et avec différents fluides. Un autre but de l'invention est de réaliser un raccord particulièrement adapté pour être utilisé dans des installations hydrauliques anti-incendie. Un autre but de l'invention est de réaliser un raccord qui, grâce à ses caractéristiques de réalisation particulières, soit en mesure de fournir les plus amples garanties de fiabilité et de sécurité lors de l'utilisation. Cet objet, ainsi que ces buts, et d'autres buts qui apparaîtront de façon plus évidente par la suite, sont atteints par un raccord comprenant un corps de raccord traversé par un passage pour le fluide, et présentant, à IO partir de l'une de ses extrémités, une partie d'extrémité sensiblement cylindrique traversée par ledit passage pour le fluide ; dans ledit passage pour le fluide, à partir de ladite extrémité du corps de raccord, étant défini un siège d'accouplement de conformation cylindrique, coaxial 15 à ladite partie d'extrémité du corps de raccord et susceptible de recevoir de façon coaxiale une étendue d'extrémité d'un tube ; ladite partie d'extrémité du corps de raccord étant extérieurement filetée et s'accouplant à un écrou de serrage, une bague de blocage pouvant être 20 traversée par ladite étendue d'extrémité du tube et pouvant venir en prise avec ledit écrou de serrage étant présente, caractérisé en ce que, entre ladite bague de blocage et un épaulement axial défini par ledit corps de raccord, sont interposées au moins deux bagues 25 d'étanchéité coaxiales pouvant être traversées par ladite étendue d'extrémité du tube, ledit écrou de serrage pouvant être vissé le long dudit corps de raccord afin de serrer ladite bague de blocage autour de ladite étendue d'extrémité du tube insérée dans ledit siège 30 d'accouplement et de comprimer axialement lesdites bagues d'étanchéité au nombre d'au moins deux. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront de façon évidente, principalement à partir de la description d'une forme de réalisation préférée, mais 35 non exclusive, du raccord selon l'invention, illustrée, à titre indicatif et non limitatif, dans les dessins joints, dans lesquels : la figure 1 illustre le raccord selon l'invention en coupe axiale et en vue éclatée avec une étendue de tube devant être reliée au raccord ; la figure 2 illustre le raccord selon l'invention, en coupe partielle et assemblé avec une étendue de tube qui est insérée ; la figure 3 illustre un détail agrandi de la figure 2 à la fin du vissage de l'écrou de serrage. Si l'on se réfère aux figures citées, le raccord selon l'invention, indiqué globalement par le numéro de référence 1, comprend un corps de raccord 2 qui est traversé par un passage 3 pour le fluide, et qui présente, à partir de l'une de ses extrémités 2a, une partie d'extrémité 4 qui est traversée par le passage 3 pour le fluide. Dans ce passage 3, à partir de l'extrémité 2a, est défini un siège d'accouplement 5, de conformation cylindrique, coaxial à la partie d'extrémité 4 et susceptible de recevoir de façon coaxiale une étendue d'extrémité d'un tube 6 devant être relié au raccord 1. Le corps de raccord 2 pourra avoir des configurations variées, et, par exemple, il pourra être conformé sous la forme d'un manchon cylindrique, ou bien en angle, ou bien en T ou sous une autre conformation, en fonction des exigences. De façon appropriée, le siège d'accouplement 5 est délimité de façon axiale, à partir de la partie opposée à l'extrémité 2a du corps de raccord 2, par un épaulement axial 7 contre lequel est destinée à s'appuyer l'extrémité du tube 6 pouvant être insérée dans le siège d'accouplement 5. La partie d'extrémité 4 du corps de raccord 2 présente extérieurement un filetage 8 avec lequel s'accouple le filetage 9 d'un écrou de serrage 10, perforé axialement afin de permettre le passage du tube 6. L'écrou de serrage 10 vient en prise, avec son côté dirigé vers l'axe 11 du siège d'accouplement 5, avec une bague de blocage 12 qui peut être traversée par le tube 6. Selon l'invention, entre la bague de blocage 12 et un épaulement axial 13, défini par le corps de raccord 2, sont interposées au moins deux bagues d'étanchéité coaxiales 14, 15. De façon appropriée, entre les bagues d'étanchéité 14, IO 15, est interposée une bague d'espacement 16 qui présente une déformabilité élastique inférieure à celle des bagues d'étanchéité 14, 15. Les bagues d'étanchéité 14, 15 sont réalisées en un matériau élastomère, tandis que la bague d'espacement 16 15 est réalisée en un matériau métallique, par exemple en laiton. Plus particulièrement, à l'intérieur du corps de raccord 2, à partir de son extrémité 2a, est défini un logement 17 sensiblement cylindrique et coaxial au siège 20 d'accouplement 5. Ce logement 17 a une étendue axiale inférieure à l'étendue axiale, mesurée â partir de l'extrémité 2a, du siège d'accouplement 5, et un diamètre supérieur au diamètre du siège d'accouplement 5. De cette façon, le logement 17 se trouve délimité, à partir de la 25 partie opposée à l'extrémité 2a du corps de raccord 2, par l'épaulement axial 13, qui constitue le fond du logement 17 L'ensemble constitué par les bagues d'étanchéité 14, 15 et par la bague d'espacement 16 interposée est disposé 30 dans le logement 17 et s'appuie contre l'épaulement axial 13. En l'absence de forces agissant sur celui-ci, cet ensemble d'éléments dépasse partiellement de l'extrémité 2a du corps de raccord 2, comme illustré dans la figure 2, qui montre la condition du raccord 1 selon l'invention 35 avant la compression des bagues d'étanchéité 14, 15, pouvant être obtenue par le vissage de l'écrou de serrage 10, comme cela apparaîtra de façon plus évidente par la suite. L'écrou de serrage 10 présente, sur le côté dirigé vers l'axe 11 du siège d'accouplement 5 une partie de surface conique 18 qui peut être accouplée â la surface latérale de la bague de blocage 12, qui est elle-même également sensiblement conique. La bague de blocage 12 présente une configuration ouverte, ou, autrement dit, en IO bague taillée, de façon â pouvoir se rétracter radialement en direction de l'axe 11 du siège d'accouplement 5 sous l'effet du vissage de l'écrou de serrage 10 le long du corps de raccord 2. De préférence, la surface latérale de la bague de 15 blocage 12 est bombée, de façon â réduire 1a surface avec laquelle elle s'accouple avec l'écrou de serrage 10, afin de réduire le frottement entre ces deux éléments et de faciliter ainsi l'opération de vissage de l'écrou de serrage 10 le long du corps de raccord 2. 20 De façon appropriée, entre la :bague de blocage 12 et les bagues d'étanchéité 14, 15, ou mieux, l'ensemble constitué par les bagues d'étanchéité 14, 15 et 1a bague d'espacement 16, est interposée une bague de pression 19 qui peut venir en prise contre l'extrémité 2a du corps de 25 raccord 2 afin de limiter la compression axiale des bagues d'étanchéité 14, 15 due au vissage de l'écrou de serrage 10 La face de la bague de blocage 12 qui peut venir en prise avec la bague de pression 19, la face de la bague de 30 pression 19 qui vient en prise contre la bague d'étanchéité 14 et les deux faces de la bague d'espacement 16 qui viennent en prise avec les bagues d'étanchéité 14, 15 sont planes et perpendiculaires â .'axe Il du siège d'accouplement 5. 35 De préférence, au moins l'une des bagues d'étanchéité 14 15 est constituée par un joint torique. Dans la forme de réalisation illustrée, les bagues d'étanchéité 14 et 15 sont constituées par des joints toriques, mais la typologie des bagues d'étanchéité 14, 15, ainsi que le matériau a l'aide duquel elles sont réalisées, pourront varier en fonction du fluide qui doit traverser le raccord 1 et en fonction des températures auxquelles doit résister le raccord 1. Ainsi, par exemple, l'une ou les deux des bagues d'étanchéité 14, 15 pourront avoir une section radiale de conformation carrée ou rectangulaire, ou d'une autre conformation. Pour une description complète, il convient de préciser que le corps de raccord 2 présente, dans une zone intermédiaire de son développement axial, une collerette hexagonale 20 qui peut être utilisée pour manipuler le corps de raccord 2 durant sa connexion à un composant hydraulique ou pneumatique, ou sa déconnexion, qui peuvent être effectuées à l'aide d'un manchon fileté 21 situé en correspondance avec l'extrémité du corps de raccord 2 opposée à l'extrémité 2a. Dans la zone de réunion de la collerette hexagonale 20 au manchon fileté 21 est disposée une garniture d'étanchéité externe 22. L'utilisation du raccord selon l'invention est la suivante. Après qu'une étendue d'extrémité du tube 6 ait été insérée dans le siège d'accouplement 5 jusqu'a faire porter l'extrémité du tube 6 contre l'épaulement axial 7, on effectue le vissage progressif de l'écrou de serrage IO le long du corps de raccord 2. Ce vissage progressif provoque, du fait de l'accouplement entre la partie de surface conique 18 de l'écrou de serrage 10 et la surface latérale de la bague de blocage 12, la contraction radiale progressive de la bague de blocage 12 et l'avance de cette bague de blocage 12 vers l'épaulement axial 13. Cette avance provoque la compression axiale progressive des bagues d'étanchéité 14, 15, qui subissent une expansion radiale, appuyant contre la surface latérale de l'étendue de tube 6 insérée dans le siège d'accouplement 5 et contre le logement 17 du corps de raccord 2. Plus particulièrement, comme illustré en détail en figure 3, la force de serrage F, due â l'accouplement entre les surfaces coniques existant entre l'écrou de serrage 10 et la bague de blocage 12, présente une composante radiale R qui provoque la contraction radiale IO de la bague de blocage 12 et une composante axiale A qui provoque la compression axiale des bagues d'étanchéité 14, 15, La compression axiale des bagues d'étanchéité 14, 15 s'achève quand la bague de pression 19 s'appuie contre 15 l'extrémité 2a du corps de raccord 2, arrêtant l'avance de la bague de blocage 12. Dans 1a pratique, le raccord selon l'invention, utilisant au moins deux bagues d'étanchéité 14, 15, garantit une étanchéité correcte même dans le cas où l'une 20 de ces deux bagues d'étanchéité 14, 15 subit une détérioration. En outre, du fait que les deux bagues d'étanchéité 14, 15 peuvent être réalisées en des matériaux différents, il est possible d'accroître la plage de température è 25 laquelle peut résister le raccord, et cet accroissement peut se faire soit vis-à-vis de la température minimale soit vis-à-vis de la température maximale du fonctionnement. Cet avantage peut être très utile pour éviter les problèmes associés aux pics de températures non 30 prévus pour l'installation particulière sur laquelle le raccord doit être utilisé, par exemple à cause de 1a surchauffe temporaire générée par une flamme. La possibilité d'utiliser deux bagues d'étanchéité réalisées en des matériaux différents l'un de l'autre 35 permet d'accroître la plage des typologies possibles de fluide pouvant être traitées, dans la mesure où elle n'est plus liée à une seule bague d'étanchéité, dont la compatibilité avec certaines substance peut se trouver limitée. Grâce à la meilleure résistance aux températures élevées pouvant être obtenue, le raccord selon l'invention est particulièrement indiqué dans l'utilisation dans des installations hydrauliques anti-incendie. I1 est constaté, dans la pratique, que le raccord selon l'invention atteint pleinement l'objet précédemment mentionné, dans la mesure où il assure une plus grande fiabilité de l'étanchéité hydraulique et/ou pneumatique, même dans des conditions d'utilisation particulièrement difficiles, Un autre avantage du raccord selon l'invention est celui d'un effet anti-dévissage accru de l'écrou de serrage, dû au fait que la présence d'au moins deux bagues d'étanchéité augmente la composante de réaction à la force de compression exercée par la bague de pression sur les bagues d'étanchéité. Bien que le raccord selon l'invention ait été décrit en référence à la forme de réalisation préférée, qui prévoit deux bagues d'étanchéité, le nombre des bagues d'étanchéité pourra être encore plus grand. Dans ce cas, entre deux bagues d'étanchéité contiguës est de préférence interposée une bague d'espacement. Le raccord, ainsi conçu, est susceptible de subir de nombreuses modifications et variantes, sans sortir du cadre de l'invention ; en outre, tous les détails pourront être remplacés par d'autres éléments techniquement équivalents. Dans la pratique, les matériaux employés, pourvu qu'ils soient compatibles avec l'utilisation spécifique, ainsi que les dimensions, pourront être quelconques, en fonction des exigences et de l'état de la technique. REVENDICATIONS1. Raccord (1) à usage hydraulique et/ou pneumatique, comprenant un corps de raccord (2) traversé par un passage (3) pour le fluide, et présentant, â partir de l'une ses extrémités (2a), une partie d'extrémité sensiblement cylindrique traversée par ledit pour le fluide ; dans ledit passage (3) pour partir de ladite extrémité (2a) du corps de étant défini un siège d'accouplement (5) de cylindrique, coaxial â ladite partie d'extrémité (4) du corps de raccord (2) et susceptible de recevoir de façon coaxiale une étendue d'extrémité d'un tube (6) ; ladite partie d'extrémité (4) du corps de raccord (2) étant extérieurement filetée et saccouplant avec un écrou de serrage (10), une bague de blocage (12), pouvant être traversée par ladite étendue d'extrémité du tube (6) et pouvant venir en prise avec ledit écrou de serrage (10), étant disposée, caractérisé en ce que, entre ladite bague de blocage (12) et un épaulement axial (13) défini par ledit corps de raccord (2), sont interposées aux moins deux bagues d'étanchéité (14, 15) pouvant être traversées de façon coaxiale par ladite étendue d'extrémité du tube (6), ledit écrou de serrage (10) pouvant être vissé le long dudit corps de raccord (2) afin de serrer ladite bague de blocage (12) autour de ladite étendue d'extrémité du tube (6) insérée dans ledit siège d'accouplement (5) et de comprimer axialement lesdites bagues d'étanchéité au nombre d'au moins deux (14, 15). 2. Raccord (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que, entre lesdites bagues d'étanchéité au nombre d'au moins deux (14, 15), est interposée au moins une bague d'espacement (16) présentant une déformabilité élastique inférieure à celle desdites bagues d'étanchéité {14, 15). 3. Raccord (1) selon les revendications 1 et 2, des (4) passage (3) le fluide, à raccord (2), conformationcaractérisé en ce que lesdites bagues d'étanchéité (14, 15) sont réalisées en des matériaux élastomères, et en ce que ladite bague d'espacement au nombre d'au moins une (16) est réalisée en un matériau métallique, 4. Raccord (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit siège d'accouplement (5) est délimité axialement, à partir de la partie opposée à ladite extrémité (2a) du corps de raccord (2), par un épaulement axial (7) d'appui pour l'extrémité du tube (6) pouvant être insérée dans ledit siège d'accouplement (5), 5. Raccord (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, à l'intérieur dudit corps de raccord (2), à partir de ladite extrémité (2a), est défini un logement {17) sensiblement cylindrique, coaxial audit siège d'accouplement (5), ledit logement (17) ayant une étendue axiale inférieure à l'étendue axiale, mesurée à partir de ladite extrémité (2a), dudit siège d'accouplement (5), et un diamètre supérieur au diamètre dudit siège d'accouplement (5) ; l'ensemble desdites bagues d'étanchéité {14, 15) et de ladite bague d'espacement au nombre d'au moins une (16) étant disposé dans ledit logement (17), et, en l'absence de forces agissant sur celui-ci, dépassant partiellement de ladite extrémité (2a) du corps de raccord (2) ; ladite extrémité (2a) du corps de raccord (2) définissant un arrêt axial pour ladite bague de blocage {12), susceptible de limiter la compression desdites bagues d'étanchéité (14, 15) lors de l'action de serrage dudit écrou de serrage (10) le long dudit corps de raccord (2). 6. Raccord (1) selon l'une quelconque des revendication précédentes, caractérisé en ce que ledit écrou de serrage (10) présente, sur son côté dirigé vers l'axe (II) dudit siège d'accouplement (5), une partie de surface conique (18) pouvant s'accoupler avec la surfacelatérale de ladite bague de blocage (12), elle-même également sensiblement conique, ladite bague de blocage (12) présentant une configuration ouverte et pouvant être comprimée dans la direction de l'axe (Il) dudit siège d'accouplement (5) sous l'effet du vissage dudit écrou de serrage (10) le long dudit corps de raccord (2). 7. Raccord (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la surface latérale de ladite bague de blocage (12) est bombée. 8. Raccord (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, entre ladite bague de blocage (12) et lesdites bagues d'étanchéité (14, 15), est interposée une bague de 15 pression (19) pouvant venir en prise contre l'extrémité (2a) dudit corps de raccord (2) afin de limiter la compression axiale desdites bagues d'étanchéité (14, 15) par l'action de vissage dudit écrou de serrage (10). 9. Raccord (1) selon l'une quelconque des 20 revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins l'une {14) desdites bagues d'étanchéité (14, 15) est constituée par un joint torique. 10. Raccord (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la face 25 de ladite bague d'espacement {16) et la face de ladite bague de pression (19) en contact avec lesdites bagues d'étanchéité (14, 15) sont planes et perpendiculaires à l'axe (11) dudit siège d'accouplement (5).