Brevet FR3029594A1 — publié le 20160610

La présente invention concerne les circuits de transport de fluide et plus particulièrement le raccordement d'un tube à un puits d'un élément d'un tel circuit. Il est connu à cet effet des dispositifs de rac- cordement, de type cartouche, qui comprennent un corps tubulaire pourvu extérieurement de moyens de son ancrage dans le puits et intérieurement de moyens de guidage et de moyens de retenue du tube dans le corps. Le corps est réalisé en métal pour être rigide et a une surface externe en saillie de laquelle s'étendent des dents délimitant un diamètre externe légèrement supérieur au diamètre du puits pour former les moyens d'ancrage du corps dans le puits. Lorsque le puits est délimité par une paroi mé- tallique, les dents se déforment plastiquement en s'écrasant contre la paroi du puits lors de l'introduction du corps dans le puits. Les dents vont alors s'opposer par frottement à l'extraction du corps hors du puits, la pression du fluide dans le circuit con- tribuant à maintenir une pression de contact entre les dents et la paroi du puits. Lorsque le puits est délimité par une paroi en matériau thermoplastique, la paroi se déforme élastique-ment lors de l'introduction du corps dans le puits et les dents vont pénétrer dans la paroi qui est plaquée sur les dents du fait de son élasticité. La pénétration n'est cependant pas complète de sorte que la paroi du puits reste en tension : dans certains cas extrême cette tension a conduit à la rupture de la paroi lors de l'introduction du corps ou par la suite du fait d'une perte d'élasticité résultant du vieillissement du matériau constituant la paroi. Pour remédier à cet inconvénient, il est connu de réaliser le corps en matière plastique et d'y fixer une rondelle métallique dentée, à denture externe, pour for- mer le moyen d'ancrage : les dents d'une telle rondelle 3029594 2 sont flexibles tout en étant suffisamment dures et affutées pour pénétrer la paroi du puits sans mettre celle-ci en tension. La réalisation de tels dispositifs de raccordement est cependant plus complexe et plus onéreuse. 5 Un but de l'invention est un dispositif de rac- cordement simple et relativement peu onéreux, qui soit susceptible d'être utilisé de manière fiable notamment dans les puits plastiques. A cet effet, on prévoit, selon l'invention, un 10 dispositif de raccordement d'un tube dans un puits d'un élément de circuit. Le dispositif comprend un corps métallique tubulaire pourvu extérieurement de moyens de son ancrage dans le puits et intérieurement de moyens de guidage et de moyens de retenue du tube dans le corps. Le 15 corps comprend une embase annulaire à partir de laquelle s'étendent axialement des secteurs tubulaires flexibles et des nervures de guidage s'étendant chacune entre deux secteurs tubulaires flexibles pour assurer un guidage externe du corps dans le puits. Les secteurs tubulaires 20 flexibles sont pourvus extérieurement d'une dent et sont élastiquement déformables entre un état de repos dans lequel la dent s'étend en saillie par rapport à une surface externe des nervures de guidage pour former un des moyens d'ancrage et un état déformé dans lequel la dent affleure 25 la surface externe des nervures de guidage. La structure du corps permet un ferme ancrage du corps dans le puits et autorise une fabrication relativement facile de celui-ci en métal. L'élasticité des secteurs tubulaires flexibles permet en outre de limiter les 30 contraintes résiduelles en tension dans la paroi du puits. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description qui suit de modes de réalisation particuliers non limita- 35 tifs de l'invention. 3029594 3 Il sera fait référence aux dessins annexés, parmi lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective d'un corps d'un dispositif selon un premier mode de 5 réalisation de l'invention ; - les figures 2 et 3 sont des vues en coupe longitudinale de ce dispositif, respectivement à l'extérieur et à l'intérieur d'un puits ; - les figures 4 à 6 sont des vues analogues aux 10 figures 1 à 3 d'un dispositif selon un deuxième mode de réalisation. En référence aux figures, l'invention est ici dé- crite en application au raccordement d'un tube 100 dans un puits 200 d'un élément 201 d'un circuit de transport 15 de fluide. Le dispositif de raccordement est ici de type cartouche à poussoir de déconnexion. En référence plus particulièrement aux figures 1 à 3, le dispositif comprend un corps métallique tubulaire, généralement désigné en 1, pourvu extérieurement 20 de moyens de son ancrage dans le puits 200 et intérieure- ment de moyens de guidage et de moyens de retenue du tube 100 dans le corps 1. Le corps 1 est ici en acier inoxydable. Le corps 1 comprend une embase annulaire 2 à par- 25 tir de laquelle s'étendent axialement des secteurs tubu- laires flexibles 3 et des nervures de guidage 4 s'étendant chacune entre deux secteurs tubulaires flexibles 3. Les nervures de guidage 4 ont une surface externe 5 s'étendant selon une enveloppe cylindrique de 30 diamètre légèrement inférieur au puits 200 pour assurer un guidage externe du corps 1 dans le puits 200. Les secteurs tubulaires flexibles 3 ont une extrémité solidaire de l'embase annulaire 2 et une extrémité opposée libre. Chaque secteur tubulaire flexible 3 a une surface externe 35 en saillie de laquelle s'étend une dent 6. Chaque secteur 3029594 4 tubulaire de guidage est élastiquement déformable, depuis un état de repos dans lequel la surface externe affleure les surfaces externes des nervures de guidage 4 adjacentes et la dent 6 s'étend en saillie par rapport à la 5 surface externe 5 des nervures de guidage 4 pour former un des moyens d'ancrage, vers un état déformé dans lequel la dent 6 affleure la surface externe 5 des nervures de guidage 4. La dent 6 est positionnée au voisinage de l'extrémité libre du secteur tubulaire flexible 3 et est 10 agencée pour pénétrer la paroi du puits 200 si la paroi du puits 200 est en un matériau moins dur que le matériau du corps 1, la dent 6 comportant à cette fin une arête effilée (l'arête formant un angle vif, c'est-à-dire inférieur à 90°). Les secteurs tubulaires flexibles 3 sont 15 agencés pour avoir une élasticité adaptée à provoquer la morsure des dents 6 dans la paroi du puits 200 si la paroi du puits 200 est en un matériau moins dur que le matériau du corps 1 ou à engendrer un effort de frottement des dents 6 sur la paroi du puits 200 suffisant pour 20 s'opposer à l'extraction du corps 1 hors du puits 200 si la paroi du puits 200 est en un matériau plus dur que le matériau du corps 1. Pour augmenter cet effort de frottement, chaque secteur tubulaire flexible 3 comprend avantageusement un bourrelet 7 (visible sur les figures 2 et 25 3) s'étendant en saillie de la surface externe du secteur tubulaire flexible 3 au voisinage de l'embase annulaire 2, c'est-à-dire à un endroit où le déplacement élastique du secteur tubulaire flexible est minime. Le bourrelet 7 a un diamètre externe tel qu'il oblige à un emmanchement 30 à force du corps 1 dans le puits 200. Le corps 1 comprend une couronne interne 8 s'étendant depuis l'embase annulaire 2 et réunissant les nervures de guidage 4. La couronne interne 8 a un diamètre légèrement supérieur au diamètre externe d'un pous- 35 soir de déconnexion 20 qui a un diamètre interne légère- 3029594 5 ment supérieur au diamètre externe du tube 100 pour former les moyens de guidage du tube 100 dans le corps 1. L'embase annulaire 2 est solidaire d'une douille 10 dans laquelle est montée une rondelle d'accrochage 11 5 formant les moyens de retenue du tube dans le corps. La rondelle d'accrochage 11 est une rondelle élastique à denture interne, connue en elle-même. Le poussoir de déconnexion 20 est mobile axialement dans le corps 1 entre une position dans laquelle le poussoir de déconnexion 20 10 n'interfère pas avec la rondelle d'accrochage 11 qui est dans un état d'accrochage pour retenir le tube 100 et une position dans laquelle le poussoir de déconnexion 20 soulève les dents de la rondelle d'accrochage 11 pour permettre la libération du tube 100. 15 L'embase annulaire 2 est reliée à une extrémité de la douille 10 dont une extrémité opposée est reliée à une bague 12 pourvue intérieurement d'un joint d'étanchéité 13 annulaire. Le joint d'étanchéité 12 est agencé pour prendre contact à la fois avec le puits 200 20 et le tube 100 pour assurer une étanchéité entre eux. La bague 12 est reliée à la douille 10 par une portion frangible et a un diamètre interne légèrement supérieur au diamètre externe de la douille 10 pour pouvoir s'escamoter lors de l'insertion du corps 1 dans le puits 25 200 en glissant sur la douille 10 de manière à dégager le joint d'étanchéité 13 dans le puits 200. Lors de l'introduction du corps 1 dans le puits 200, la bague 12 vient buter sur un épaulement interne du puits 200. L'effort d'introduction du corps 1 étant main- 30 tenu, la portion frangible se brise et la douille 11 glisse dans la bague 12 en poussant le joint d'étanchéité 13 hors de la bague 12 dans un logement du puits 200. Lors de l'introduction du tube 100 dans le dispositif de raccordement, le tube 100 est introduit dans le 35 corps 1, puis dans la douille 10 et la rondelle 3029594 6 d'accrochage 11. Les éléments identiques ou analogues à ceux pré- cédemment décrits porteront une référence numérique identique à ceux-ci dans la description qui suit du disposi- 5 tif selon le deuxième mode de réalisation et sur les fi- gures 4 à 6. Dans le deuxième mode de réalisation, le corps 1 est dépourvu de couronne interne. Les nervures de guidage 4 ont une surface interne 10 délimitant une section de passage de diamètre légèrement supérieur au diamètre externe du tube 100 pour former les moyens de guidage du tube 100 dans le corps 1. Les nervures de guidage 4 ont une extrémité solidaire de l'embase annulaire 2 et une extrémité solidaire 15 d'une couronne terminale de rigidification 14. La cou- ronne terminale de rigidification 14 a un diamètre externe légèrement inférieur au diamètre du puits 200 pour contribuer au guidage du corps 1 dans le puits 200 et un diamètre interne légèrement supérieur au diamètre externe 20 d'un poussoir de déconnexion 20 qui a un diamètre interne légèrement supérieur au diamètre externe du tube 100 pour former les moyens de guidage du tube 100 dans le corps 1. Un procédé de fabrication du corps 1 d'un dispositif de raccordement selon le premier ou le deuxième 25 mode de réalisation va maintenant être décrit. Ce procédé comprend : - une phase de moulage sous pression d'un mélange de grains de métal et d'un liant introduit dans une empreinte d'un moule, l'empreinte du moule correspondant à 30 la forme du corps augmentée d'un rapport prédéterminé et la température de moulage étant prédéterminée pour fondre le liant mais pas le métal, - une phase d'élimination du liant de la pièce intermédiaire ainsi obtenue (cette phase est réalisée en 35 soumettant la pièce intermédiaire à un solvant et par 3029594 7 chauffage pour éliminer le solvant), - une phase de frittage par chauffage à haute température de la pièce intermédiaire pour souder entre eux les grains de métal et obtenir le corps 1 du disposi- 5 tif de raccordement dans sa forme définitive. Un tel procédé de fabrication est connu pour d'autres applications sous l'abréviation MIM (de l'anglais « Metal Injection Molding » ou moulage par injection de métal). 10 Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits mais englobe toute variante entrant dans le champ de l'invention telle que définie par les revendications. En particulier, le dispositif de raccordement 15 peut avoir une structure différente de celle décrite et par exemple être dépourvu du poussoir de déconnexion reçu à coulissement dans le corps 1 pour pouvoir dégager le tube 100 des dents de la rondelle d'accrochage. Les moyens de retenue du tube 100 dans le corps 1 20 peuvent comprendre également une pince. Les secteurs tubulaires flexibles peuvent être pourvus d'une pluralité de dents et/ou être dépourvus de bourrelet. Les dents pourraient avoir une arête formant un 25 angle supérieur à 90° lorsque la paroi du puits est en un matériau relativement tendre. Le corps 1 peut être fabriqué différemment, par exemple par usinage. REVENDICATIONS1. Dispositif de raccordement d'un tube (100) dans un puits (201) d'un élément de circuit (200), com- prenant un corps métallique tubulaire (1) pourvu exté- rieurement de moyens de son ancrage dans le puits et intérieurement de moyens de guidage et de moyens de retenue du tube dans le corps, caractérisé en ce que le corps comprend une embase annulaire (2) à partir de laquelle s'étendent axialement des secteurs tubulaires flexibles (3) et des nervures de guidage (4) s'étendant chacune entre deux secteurs tubulaires flexibles pour assurer un guidage externe du corps dans le puits, les secteurs tubulaires flexibles étant pourvus extérieurement d'au moins une dent (6) et étant élastiquement déformables entre un état de repos dans lequel la dent s'étend en saillie par rapport à une surface externe (5) des nervures de guidage pour former un des moyens d'ancrage et un état déformé dans lequel la dent affleure la surface externe des nervures de guidage. 2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel le corps (1) comprend une couronne interne (8) s'étendant depuis l'embase annulaire (2) et réunissant les nervures de guidage (4), la couronne interne étant agencée pour contribuer au guidage du tube (100) dans le corps (1). 3. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel les nervures de guidage (4) sont agencées pour avoir une surface interne contribuant au guidage du tube (100) dans le corps (1). 4. Dispositif selon la revendication 3, dans lequel les nervures de guidage (4) ont une extrémité solidaire de l'embase annulaire (2) et une extrémité solidaire d'une couronne terminale de rigidification (14). 5. Dispositif selon la revendication 1, dans le- 3029594 9 quel l'embase annulaire (2) est solidaire d'une douille (10) dans laquelle est montée une rondelle d'accrochage (11) du tube (100) formant les moyens de retenue du tube dans le corps (1). 5 6. Dispositif selon la revendication 5, dans le- quel l'embase annulaire (2) est reliée à une extrémité de la douille (10) dont une extrémité opposée est reliée à une bague (12) porte joint d'étanchéité (13) qui est agencée pour pouvoir s'escamoter lors de l'insertion du 10 corps (1) dans le puits (200) en glissant sur la douille de manière à dégager le joint d'étanchéité, le joint d'étanchéité étant agencé pour prendre contact à la fois avec le puits et le tube (100). 7. Dispositif de raccordement selon l'une quel- 15 conque des revendications précédentes, dans lequel chaque secteur tubulaire flexible (3) comprend un bourrelet (7) s'étendant en saillie de la surface externe du secteur tubulaire flexible au voisinage de l'embase annulaire (2). 20 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendi- cations précédentes, dans lequel chaque dent présente une arête formant un angle vif. 9. Procédé de fabrication du corps d'un dispositif de raccordement selon l'une quelconque des revendica- 25 tions précédentes, comprenant : - une phase de moulage sous pression d'un mélange de grains de métal et d'un liant introduit dans une empreinte d'un moule, l'empreinte du moule correspondant à la forme du corps augmentée d'un rapport prédéterminé et 30 la température de moulage étant prédéterminée pour fondre le liant mais pas le métal, - une phase d'élimination du liant de la pièce intermédiaire ainsi obtenue, - une phase de frittage par chauffage à haute 35 température de la pièce intermédiaire pour souder entre 3029594 10 eux les grains de métal et obtenir le corps du dispositif de raccordement.