Brevet FR3059075A1 — publié le 20180525

Dispositif de raccordement de tuyau L'invention concerne les améliorations des raccordements pour tuyaux souples. En particulier, l'invention concerne des raccordements de tuyaux souples pour des canalisations pour fluide, notamment, mais non exclusivement, des systèmes à carburant et de refroidissement de véhicule dans lesquels le fluide est transporté par un ou plusieurs tuyaux, durites, tubes ou autres conduits. Plus particulièrement, l'invention concerne un système pour connecter un tuyau souple constitué d'un mélange de polymères à base d'élastomères, par exemple un EPDM, c'est-à-dire un Ethylène Propylène Diène Monomère, à un autre tuyau souple ou un autre élément. Le système comprend deux éléments annulaires en matériau rigide, de préférence un matériau thermoplastique. La liaison est assurée par un mécanisme de connexion réversible entre les deux éléments, qui peut être monté et démonté sans outil et est capable de supporter des efforts. Les conduites de fluide utilisées dans les systèmes à carburant et de refroidissement de véhicule doivent supporter des températures extrêmes, et des pressions, sans perte du fluide transporté. Il en a résulté l'utilisation d'une variété de matériaux pour fabriquer les tuyaux utilisés dans de tels systèmes ainsi que le développement de raccordements pour relier les tuyaux à différents composants. Une bague d'étanchéité A étanche aux fluides est décrite dans le document GB 2257 764 et représentée sur la figure 1. Elle est utilisée pour le montage d'un tuyau flexible 1 sur un élément tubulaire rigide 2. La bague A présente une saillie interne en forme de crochet 7 et une saillie de serrage interne 8 qui sont espacées axialement. La saillie de serrage 8 de la bague A présente un diamètre intérieur qui est de préférence légèrement inférieur ou égal au diamètre extérieur nominal du flexible 1. Le diamètre intérieur de la saillie en crochet 7 est d'autre part de préférence supérieur au diamètre extérieur nominal dudit tuyau. La bague peut ainsi être facilement positionnée à l'extrémité du tuyau avant d'être assemblée en force sur l'élément tubulaire rigide 2. Après que la bague A a été positionnée sur le tuyau, l'extrémité de ce dernier est montée en force sur l'élément tubulaire rigide 2, puis l'anneau A est glissé en force sur le tuyau 1 vers la saillie de retenue 4 de l'élément tubulaire rigide. Pour assurer une liaison étanche aux fluides, un outil mécanique est nécessaire. La saillie en crochet 7 de la bague A présente une face de guidage 7a tournée vers l'extérieur, son profil étant incliné comme le profil de la surface 4a de la saillie de retenue 4 de l'élément tubulaire 2. Le diamètre intérieur de la saillie 7 de la bague A est inférieur au diamètre extérieur de la saillie de retenue 4 de l'élément tubulaire rigide. Lorsque la bague A est forcée de glisser sur le tuyau 1 monté sur l'élément tubulaire rigide 2, la surface d'entrée tronconique 7a de la 3059075 2 saillie en crochet touche d'abord la surface 4a de la saillie de retenue de la jonction. Lorsque la bague A est poussée plus loin dans la direction de la saillie 4 de la liaison, cette partie de l'anneau A formée avec la saillie en crochet 7 dévie élastiquement de manière à franchir la saillie 4 de la liaison pour atteindre la position accrochée. Une fois 5 cette saillie franchie, la contraction élastique de la partie de l'anneau A préalablement déviée forme un accrochage irréversible de l'anneau A avec la saillie 4 de l'élément tubulaire rigide 2. Un premier problème avec la connexion selon l'art antérieur est qu'un outil est nécessaire pour l'assemblage afin d'obtenir un raccordement étanche aux fluides. Un 10 deuxième problème est que le raccordement est très difficilement réversible car un outil est nécessaire pour le démontage. Si l'anneau A était constitué d'un matériau rigide, le raccordement ne pourrait pas être connecté. Un objet de l'invention est donc de résoudre au moins en partie les problèmes décrits par rapport à l'état de l'art. 15 Un objet de l'invention est de réaliser un raccordement pour le montage d'un tuyau souple sur un autre composant assurant une étanchéité à un fluide pour une utilisation dans l'industrie automobile. Un objet préférentiel de l'invention est de réaliser un raccordement de tuyau de construction simple, facile à assembler et à démonter sans outil, c'est-à-dire qui permet 20 une liaison réversible au moyen d'un assemblage par poussée et qui est fiable en utilisation. Un autre objet préférentiel de l'invention est d'offrir un raccordement de tuyau flexible qui peut être utilisé pour des lignes de fluide dans un véhicule, en particulier des systèmes de carburant et de refroidissement. 25 Ces objets sont au moins partiellement obtenus par un système de raccordement d'au moins un tuyau flexible ayant un rayon ou forme intérieure et un rayon ou forme extérieure, le système comprenant au moins un premier élément de connexion annulaire et au moins un deuxième élément de connexion annulaire, le premier élément de connexion annulaire et le deuxième élément de connexion annulaire sont réalisés en 30 matériau rigide et le premier élément de connexion annulaire est muni d'une première extrémité et d'une deuxième extrémité, d'un rayon ou forme extérieure et d'un rayon intérieur, au moins deux organes d'accrochage s'étendant à partir du rayon extérieur ou de la forme de la partie annulaire dans la direction axiale, les organes d'accrochage étant à leurs extrémités distales pourvus de crochets faisant saillie vers l'intérieur dans la 35 direction annulaire; et le second élément de connexion annulaire étant muni d'une première extrémité et d'une seconde extrémité, d'un rayon extérieur et d'un rayon intérieur, d'une première saillie circonférentielle à une première distance axiale de la 3059075 3 première extrémité, la première saillie circonférentielle étant adaptée pour former une première jonction étanche avec le tuyau et la partie annulaire du premier élément de connexion annulaire, lorsque le second élément de connexion annulaire est inséré dans le tuyau, et le premier élément de connexion annulaire est positionné sur le tuyau et le 5 deuxième élément de connexion annulaire, une deuxième saillie circonférentielle à une seconde distance de la première saillie circonférentielle, l'épaulement de la deuxième saillie circonférentielle étant adaptée pour former un raccordement étanche par accrochage des éléments de connexion et crochets du premier élément de connexion annulaire, la ou les formes internes du tuyau s'appuyant contre la saillie circonférentielle 10 du second élément de connexion annulaire. Le deuxième élément de connexion annulaire peut être muni d'un chanfrein d'entrée à sa première extrémité qui est adapté pour faciliter l'insertion de cette première extrémité du second élément de connexion annulaire dans le tuyau. L'extrémité avant de chaque crochet sur le premier élément de connexion annulaire 15 peut être chanfreinée pour permettre aux organes d'accrochage de fléchir vers l'extérieur en raison de leur flexibilité et de franchir la deuxième saillie circonférentielle du deuxième élément de connexion annulaire, lorsque le premier élément de connexion annulaire et le deuxième élément de connexion annulaire sont montés sur le tuyau souple. Le deuxième élément de connexion annulaire peut être pourvu d'au moins une saillie 20 circonférentielle supplémentaire entre la première saillie circonférentielle et la deuxième saillie circonférentielle. Les premier et second éléments de connexion annulaires peuvent être réalisés en un matériau plastique rigide ou en métal. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la 25 description détaillée qui suit, faite en référence aux dessins annexés dans lesquels: Fig. 1 est une coupe axiale d'un dispositif étanche aux fluides selon l'art antérieur qui a déjà été décrit. Fig. 2 est une vue en perspective d'une bague de connexion selon l'invention. Fig. 3 est une vue en perspective d'un embout selon l'invention. 30 Fig. 4 et fig. 5 sont des coupes axiales d'un système selon l'invention comprenant un embout et une bague de connexion montés sur un tuyau flexible et formant un raccordement étanche aux fluides. Fig. 6 est une vue axiale d'un agencement de trois embouts à raccordement par accrochage utilisés pour interconnecter trois tuyaux flexibles selon un mode de réalisation 35 de l'invention. En référence aux figures 2 et 5 des dessins, est représenté un premier élément de connexion annulaire O, appelé bague de connexion, selon l'invention. La bague de 3059075 4 connexion O est réalisée en matériau rigide et présente une première extrémité Cl et une seconde extrémité C2, des rayons externes CRo et des rayons internes CRi et au moins deux organes d'accrochage 21, 22, 23, 24 qui s'étendent à partir des rayons extérieurs CRo de la première extrémité Cl dans la direction axiale et se terminent par des crochets 5 dirigés radialement vers l'intérieur (31) et présentant une face faisant office de butée. L'extrémité avant de chaque crochet 31 est de préférence chanfreinée pour permettre aux pattes 21, 22, 23, 24 de fléchir vers l'extérieur en raison de leur flexibilité et de franchir la deuxième saillie circonférentielle 20, lorsque la bague de connexion et l'embout sont montés sur le tuyau souple. La forme extérieure de la bague de connexion O peut être 10 globalement cylindrique, comme sur la figure 2, mais d'autres formes extérieures globales sont possibles, par exemple des formes prismatiques. En référence aux figures 3 et 5 des dessins, on a représenté un deuxième élément de connexion annulaire S selon l'invention, appelé embout. L'embout est réalisé en matériau rigide, par exemple un thermoplastique renforcé de fibres de verre comme un PA6.6 - 15 30FV, un polyamide 6.6 renforcé avec 30% de fibres de verre. L'embout présente une première extrémité S1 et une seconde extrémité S2, ainsi qu'un rayon extérieur SRo et un rayon intérieur SRi. De préférence, l'embout est à sa première extrémité S1 pourvu d'un guidage en forme de chanfrein, c'est-à-dire une surface inclinée de profil, plus particulièrement une surface en forme tronconique qui est inclinée depuis les rayons 20 extérieurs SRo vers les rayons internes SRi. La fonction de guidage du chanfrein 51 est de faciliter l'insertion de la première extrémité S1 de l'embout S dans un tuyau. L'embout est, à une première distance axiale de sa première extrémité S1, pourvu d'une première saillie circonférentielle 10 qui est adaptée pour former une première étanchéité avec le tuyau lorsque l'embout est inséré dans le tuyau. Selon un autre mode de réalisation (non 25 représenté), l'ergot S est muni de plus d'une première saillie circonférentielle 10 dans le but d'améliorer les propriétés d'étanchéité aux fluides du raccordement. L'embout est également pourvu d'une seconde saillie circonférentielle 20 à une seconde distance de la première saillie circonférentielle 10, la seconde saillie circonférentielle 20 ayant des rayons extérieurs plus grands que la première saillie circonférentielle et formant un 30 épaulement pour un accrochage avec les butées des crochets de la bague de connexion O. La saillie circonférentielle 20 est représentée circulaire sur la figure 5, mais elle pourrait être d'une forme différente adaptée à la forme extérieure de la bague de connexion O. Les Fig. 4 et fig. 5 sont des coupes axiales d'un système selon l'invention comprenant un embout et une bague de connexion montés sur un tuyau souple et formant un 35 raccordement étanche aux fluides. Le tuyau a une forme ou des rayons internes HRi et une forme ou rayons externes HRo. Les formes intérieure et extérieure du tuyau peuvent varier en raison de sa flexibilité lorsque le tuyau est soumis à des pressions ou des 3059075 5 efforts. Comme on peut le voir sur les figures, le fluide dans le tuyau n'est jamais en contact avec la bague de connexion dont la fonction est de maintenir l'embout dans le tuyau et d'exercer une pression sur la forme interne HRi du tuyau flexible contre la forme externe de l'extrémité S1 et, en particulier, contre la saillie circonférentielle 10. La 5 deuxième saillie circonférentielle 20 de l'embout S est adaptée pour former un raccordement encliquetable avec les organes d'accrochage 21, 22, 23, 24 et crochets intérieurs 31 de la bague de connexion O lorsque les crochets intérieurs 31 viennent en butée contre l'épaulement de la deuxième saillie circonférentielle 20 de l'embout S. L'extrémité du tuyau est bloquée entre les rayons extérieurs SRo de l'embout S et la 10 partie annulaire de la bague de connexion à sa première extrémité C1. Etant donné que la bague de connexion et l'embout sont en matériaux rigides, et que la liaison par encliquetage fournit un raccordement élastiquement déformable, la bague de connexion et l'embout peuvent être déconnectés l'un de l'autre et réutilisés. Un homme de l'art comprend que les organes d'accrochage 21, 22, 23, 24 de la bague de connexion 15 peuvent être pourvus d'organes de préhension (non représentés) pour faciliter la déconnection du raccordement. L'embout S présente un épaulement au niveau de la deuxième saillie circonférentielle 20 pour la bague de connexion, de sorte que l'embout et la bague de connexion peuvent être assemblés simultanément et ainsi permettre un positionnement correct avec des conditions de montage optimales grâce à une poussée 20 simultanée sur la bague de connexion et sur le tuyau. Une première caractéristique essentielle de l'invention est l'étanchéité réalisée entre la première saillie circonférentielle 10 sur l'embout et la partie annulaire, située à la première extrémité de la bague de connexion, qui comprime par l'extérieur le tuyau entre l'embout et la bague de connexion. Une étanchéité à 360° par compression est assurée, 25 et est auto-entretenue par l'effort exercé par l'accrochage. Une deuxième caractéristique essentielle de l'invention est le couplage entre les crochets 31 de la bague de connexion et l'épaulement d'accrochage de la deuxième saillie circonférentielle 20 de l'embout qui fournit une connexion à encliquetage réversible. Cette connexion à encliquetage réversible rend possible des interventions d'entretien / 30 maintenance et lors de la fabrication. La deuxième saillie circonférentielle 20 limite également la position du tuyau par rapport à l'extrémité de l'embout. La figure 6 illustre un mode de réalisation de l'invention. La figure 6 est une vue axiale d'un agencement comprenant trois connexions embout / bague de connexion utilisées pour interconnecter trois tuyaux flexibles. Un homme du métier comprend que le 35 système embout / bague de connexion selon l'invention peut être utilisé de nombreuses façons pour interconnecter un tuyau à d'autres tuyaux ou éléments de connexion. 3059075 6 L'invention concerne des moyens pour relier des tuyaux de fluide d'un matériau souple tel que de I'EPDM, adaptés au moteur et aux composants auxiliaires d'une automobile, le raccordement étant réversible et pouvant être assemblé au moyen d'un seul geste de poussée. Un homme de l'art comprend que la forme extérieure de la bague 5 de connexion peut être pourvue de zones de poussée pour la main ou les doigts, pour faciliter la poussée sur la bague de connexion O. Le raccordement peut être conçu de façon à satisfaire différents efforts de montage, différents efforts d'arrachement, pression d'arrachement et pression de service sans défaillance. Un homme de l'art comprend qu'au moins un organe d'accrochage 21, 22, 23, 24 10 pourrait coopérer avec une forme complémentaire de la saillie 20 pour bloquer en rotation la bague de connexion O. Le tuyau flexible peut être constitué de tout matériau mono ou multicouches élastomère approprié ou combinaison de matériaux élastomères, et qui peut être renforcé pour fournir les propriétés requises pour une application donnée. Dans l'automobile, 15 l'EPDM est souvent utilisé. Le tuyau peut comprendre un ou plusieurs thermoplastiques, des élastomères thermoplastiques et / ou des caoutchoucs (naturels ou synthétiques). L'embout et la bague de connexion peuvent être fabriqués en n'importe quel matériau assurant une rigidité suffisante pour permettre une connexion manuelle par encliquetage. Pour l'industrie automobile, une matière plastique rigide est préférée, mais 20 pour une autre application un métal est possible. Un homme de l'art comprend que des modifications dimensionnelles du système embout / bague de connexion sont possibles selon la taille du tuyau, le matériau du tuyau et son application industrielle. REVENDICATIONS1. Système pour raccorder au moins un tuyau souple ayant un rayon ou une forme interne (HRi) et un rayon ou une forme extérieure (HRo), le système comprenant au moins un premier élément de connexion annulaire (0) et au moins un deuxième élément de connexion annulaire, caractérisé en ce que: - le premier élément de connexion annulaire (0) et le second élément de connexion annulaire (S) sont réalisés en un matériau rigide, et - le premier élément de connexion annulaire (0) étant pourvu de - une première extrémité (C1) et une seconde extrémité (C2), - un rayon ou une forme externe (CRo) et un rayon intérieur (CRi), - une partie annulaire à la première extrémité (C1), - au moins deux organes d'accrochage (21, 22, 23, 24) s'étendant à partir du rayon ou de la forme externe (CRo) de la partie annulaire dans la direction axiale, les organes d'accrochage étant munis à leurs extrémités distales de crochets (31) faisant saillie vers l'intérieur dans la direction annulaire; et - le deuxième élément de connexion annulaire (S) étant pourvu - d'une première extrémité (S1) et d'une seconde extrémité (S2), - d'un rayon extérieur (SRo) et d'un rayon intérieur (SRi), - d'une première saillie circonférentielle (10) à une première distance axiale de la première extrémité (S1), la première saillie circonférentielle (10) étant adaptée pour réaliser une première étanchéité avec le tuyau et la partie annulaire du premier élément de connexion annulaire (0), lorsque le deuxième élément de connexion annulaire (S) est inséré dans le tuyau, et le premier élément de connexion annulaire (0) est positionné sur le tuyau et le deuxième élément de connexion annulaire (S) - une deuxième saillie circonférentielle (20) à une seconde distance de la première saillie circonférentielle (10), l'épaulement de la seconde saillie circonférentielle (20) étant adapté pour créer un raccordement étanche par accrochage des organes d'accrochage (21, 22, 23 , 24) et crochets (31) du premier élément de connexion annulaire (0), la forme intérieure ou rayons (HRi) du tuyau s'appuyant contre la saillie circonférentielle (10) du second élément de connexion annulaire (S). 2. Système selon la revendication 1, dans lequel le deuxième élément de connexion annulaire (S) est pourvu d'un chanfrein d'entrée (51) à la première extrémité (S1) qui est adapté pour faciliter l'insertion de la première extrémité (S1) du second élément de connexion annulaire (S) dans le tuyau. 3059075 8 3. Système selon la revendication 1 ou 2, l'extrémité avant de chaque crochet 31 du premier élément de connexion annulaire (0) étant chanfreinée pour permettre aux organes d'accrochage (21, 22, 23, 24) de fléchir vers l'extérieur en raison de leur 5 flexibilité et de franchir la deuxième saillie circonférentielle 20 du deuxième élément de connexion annulaire (S), lorsque le premier élément de connexion annulaire (0) et le deuxième élément de connexion annulaire (S) sont montés sur le tuyau souple. 10 4. Système selon l'une des revendications précédentes, le deuxième élément de connexion annulaire (S) étant pourvu d'au moins une saillie circonférentielle supplémentaire entre la première saillie circonférentielle (10) et la deuxième saillie circonférentielle (20). 15 5. Système selon l'une des revendications précédentes, les premier et second éléments de connexion annulaires étant réalisés en un matériau plastique rigide ou en métal.