Brevet FR3155574A1 — publié le 20250523

Un dispositif de raccordement (1) comprenant un raccord femelle (2) destiné à être assemblé à un raccord mâle (3), le raccord femelle (2) et le raccord mâle (3) comprenant chacun un conduit de fluide (8), le dispositif de raccordement (1) étant caractérisé en ce que le raccord femelle (2) comprend un manchon d’étanchéité (13) monté à l’intérieur d’un corps (4) du raccord femelle (2) avec un jeu radial entre le manchon d’étanchéité (13) et le corps (4) du raccord femelle (2), et en ce que le raccord mâle (3) est muni d’un écrou (6) permettant un assemblage du raccord femelle (2) et du raccord mâle (3) par vissage de l’écrou (6) sur un filetage (7) du raccord femelle (2), l’écrou (6) étant monté autour d’un corps (5) du raccord mâle (3) avec un jeu radial et longitudinal entre l’écrou (6) et le corps (5) du raccord mâle (3). Figure 8 Dispositif de raccordement L’invention a pour objet un dispositif de raccordement, et notamment un dispositif de raccordement permettant de raccorder un réservoir d’un fluide tel que de l’hydrogène à un circuit d’alimentation en fluide. Le dispositif de raccordement selon l’invention permet d'alimenter des réservoirs d'hydrogène montés de manière rigide avec un réseau d'hydrogène rigide. On connaît déjà différents dispositifs de raccordement permettant de raccorder des systèmes rigides. On connaît par exemples des tubes coudés en acier 1a qui sont soudés à chacune de leurs extrémités ( FIG. 1 ). Ce type de dispositif présente l’inconvénient de ne pas être démontable. Il existe également des raccords coudés 1b, tel qu’illustré à la FIG. 2 . Ces raccords ne permettent toutefois pas de rattraper des jeux entre deux systèmes rigides. Enfin, il est connu d’utiliser comme dispositif de raccordement le dispositif 1c illustré aux figures 3 et 4. Ce dispositif de raccordement à l’aveugle permet de rattraper des jeux mais présente une durée de fonctionnement sans maintenance limitée du fait de l’emploi de joints toriques d’étanchéité. L’invention a pour objectif de remédier à ces inconvénients. Elle propose en particulier un dispositif permettant de raccorder des conduits non alignés, le dispositif étant facilement démontable, permettant de rattraper des jeux axiaux et/ou angulaires, et pouvant être utilisé pendant plusieurs décennies sans entretien. L’invention a ainsi pour objet un dispositif de raccordement, destiné à raccorder une première zone de fluide à une deuxième zone de fluide, le dispositif comprenant un raccord femelle destiné à être assemblé à un raccord mâle, le raccord femelle et le raccord mâle comprenant chacun un conduit de fluide, le conduit de fluide du raccord femelle étant d’axe longitudinal et s’étendant entre une première extrémité du raccord femelle destinée à être raccordée à la première zone de fluide et une deuxième extrémité du raccord femelle destinée à recevoir le conduit de fluide du raccord mâle, le conduit de fluide du raccord mâle s’étendant entre une première extrémité du raccord mâle destinée à être engagée dans le raccord femelle et une deuxième extrémité du raccord mâle destinée à être raccordée à la deuxième zone de fluide, le conduit de fluide du raccord mâle comprenant une première portion, d’axe longitudinal, située du côté de la première extrémité du raccord mâle et une deuxième portion, située du côté de la deuxième extrémité du raccord mâle et inclinée par rapport à la première portion. Dans le dispositif de raccordement selon l’invention, le raccord femelle comprend du côté de sa deuxième extrémité un manchon d’étanchéité monté à l’intérieur d’un corps du raccord femelle avec un jeu radial entre le manchon d’étanchéité et le corps du raccord femelle, et le raccord mâle est muni du côté de sa première extrémité d’un écrou permettant un assemblage du raccord femelle et du raccord mâle par vissage de l’écrou sur un filetage du raccord femelle, l’écrou étant monté autour d’un corps du raccord mâle avec un jeu radial et longitudinal entre l’écrou et le corps du raccord mâle. Ainsi, grâce à la coopération entre le manchon et l’écrou spécifiques du dispositif, on obtient un dispositif de raccordement permettant de rattraper d’éventuels jeux axiaux et/ou angulaires entre la première zone de fluide et la deuxième zone de fluide. La deuxième portion du conduit de fluide du raccord mâle peut être orthogonale à la première portion du conduit de fluide du raccord mâle. Le manchon d’étanchéité peut présenter une surface externe tronconique et une surface interne présentant une portion tronconique située du côté de la deuxième extrémité du raccord femelle. Le corps du raccord mâle peut présenter au niveau de la première extrémité du raccord mâle une portion tronconique. La surface interne du manchon d’étanchéité peut comprendre une zone de butée longitudinale de la première portion du conduit de fluide du raccord mâle. Le dispositif de raccordement peut comprendre, au niveau de la deuxième extrémité du raccord femelle, une rondelle transversale faisant office de butée longitudinale pour le manchon. L’écrou peut comprendre une partie annulaire principale et une partie annulaire d’extrémité, distale de la première extrémité du raccord mâle et de diamètre inférieur au diamètre de la partie annulaire principale. La partie annulaire d’extrémité de l’écrou peut être apte à se déplacer longitudinalement entre deux butées du corps du raccord mâle. L’invention a également pour objectif un système de raccordement. Le système de raccordement comprend une première zone de fluide, une deuxième zone de fluide, et un dispositif de raccordement décrit ci-dessus raccordant la première zone de fluide à la deuxième zone de fluide. Le fluide peut être de l’hydrogène, la première zone de fluide peut être un réservoir d’hydrogène et la deuxième zone de fluide peut être un circuit d’alimentation en hydrogène. D’autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-après, d’un exemple de mise en œuvre non limitatif, faite en référence aux figures annexées dans lesquelles : FIG. 1 , déjà décrite, est une vue en perspective d’un premier dispositif de raccordement de l’état de la technique, FIG. 2 , déjà décrite, est une vue en perspective d’un deuxième dispositif de raccordement de l’état de la technique, FIG. 3 , déjà décrite, est une vue en perspective d’un troisième dispositif de raccordement de l’état de la technique, FIG. 4 , déjà décrite, est une vue en coupe longitudinale du troisième dispositif de raccordement de l’état de la technique, FIG. 5 est une vue de face d’un dispositif de raccordement selon l’invention, FIG. 6 est une vue en coupe longitudinale du dispositif de raccordement de la FIG. 5 , FIG. 7 une vue de détail en coupe longitudinale du dispositif de raccordement de la FIG. 5 , FIG. 8 est une vue en coupe longitudinale illustrant une première étape d’un procédé d’assemblage du dispositif de raccordement, FIG. 9 est une vue en coupe longitudinale illustrant une deuxième étape d’un procédé d’assemblage du dispositif de raccordement, FIG. 10 est une vue en coupe longitudinale illustrant une troisième étape d’un procédé d’assemblage du dispositif de raccordement, FIG. 11 est une vue en coupe longitudinale illustrant une quatrième étape d’un procédé d’assemblage du dispositif de raccordement, FIG. 12 est une vue en coupe longitudinale illustrant une cinquième étape d’un procédé d’assemblage du dispositif de raccordement, FIG. 13 est une vue en coupe longitudinale illustrant une étape d’un désassemblage du dispositif de raccordement, et FIG. 14 est une vue générale partielle en perspective d’un système de raccordement mettant en œuvre des dispositifs de raccordement selon l’invention. Tel qu’illustré aux figures 5 à 7, un dispositif de raccordement 1 selon l’invention comprend un raccord femelle 2 destiné à être assemblé par vissage à un raccord mâle 3. Le raccord femelle 2 permet de raccorder le dispositif 1 à une première zone de fluide, typiquement un réservoir d’hydrogène, selon une première direction x de raccordement, appelée direction longitudinale ( FIG. 8 ). Le raccord mâle 3 permet quant à lui de raccorder le dispositif 1 à une deuxième zone de fluide, typiquement un circuit d’alimentation en hydrogène, selon une deuxième direction de raccordement y, alignée ou non alignée avec la première direction de raccordement x en configuration opérationnelle du dispositif 1, c’est-à-dire lorsque le raccord femelle 2 est assemblé au raccord mâle 3. La deuxième direction de raccordement y est typiquement orthogonale à la première direction de raccordement x ( FIG. 8 ). Le raccord mâle 3 est muni d’un écrou 6 apte à être vissé sur une zone filetée 7 du raccord femelle 2. Le raccord femelle 2 et le raccord mâle 3 comprennent chacun un conduit de fluide 8, typiquement un conduit permettant le passage d’hydrogène. Le raccord femelle 2 est d’axe longitudinal x. Il comprend un corps 4 incluant trois parties cylindriques coaxiales successives, à savoir une première partie 9 située au niveau d’une première extrémité du raccord femelle 2, une partie centrale 10 et une deuxième partie 11 située au niveau d’une deuxième extrémité du raccord femelle 2. La première partie 9 est destinée à être raccordée à la première zone de fluide. Elle est munie d’un filetage extérieur 12 permettant une fixation par vissage du raccord femelle 2 sur un élément de raccordement de la première zone de fluide. La partie centrale 10 relie la première partie 9 à la deuxième partie 11. La partie centrale 10 sert de butée longitudinale à l’écrou 6 du raccord mâle 3. La deuxième partie 11 est destinée à recevoir une portion d’extrémité du conduit de fluide 8 du raccord mâle 3. Elle est munie d’un filetage extérieur 7 permettant une fixation par vissage de l’écrou 6 du raccord mâle 3 sur le filetage extérieur 7. La deuxième partie 11 du corps 4 du raccord femelle 2 loge un manchon d’étanchéité 13. Le manchon 13 est de forme globalement tronconique, avec un diamètre qui augmente en direction du raccord mâle 3, et est monté avec un jeu radial (suivant les axes y et z) à l’intérieur de la deuxième partie 11 du corps 4 du raccord femelle 2. Le manchon 13 présente ainsi dans chacune de ses sections transversales (c’est-à-dire dans un plan y, z) un diamètre inférieur à celui de la deuxième partie 11 du corps 4 du raccord femelle 2. Le manchon d’étanchéité 13 présente une surface externe 13a tronconique, ainsi qu’une surface interne présentant successivement, depuis la partie centrale 10 du corps 4 et en direction de la deuxième extrémité du raccord femelle 2 : une première portion tronconique 13b dans laquelle le diamètre diminue en direction de la deuxième extrémité du raccord femelle 2, une portion annulaire 13c, une deuxième portion tronconique 13d dont le diamètre augmente en direction de la deuxième extrémité, et une troisième portion tronconique 13e dans laquelle le diamètre augmente plus faiblement en direction de la deuxième extrémité que dans la deuxième portion tronconique 13d ( FIG. 7 ). Une rondelle métallique 14, disposée transversalement au niveau de la deuxième extrémité du raccord femelle 2, sert de butée longitudinale au manchon 13. La rondelle 14 est disposée longitudinalement entre le manchon 13 et un anneau métallique 15 monté dans une gorge de la deuxième partie 11 du corps 2. La rondelle 14 peut se déplacer librement. Elle est seulement retenue par l’anneau 15. On peut également envisager la présence d’un anneau 15 seul, sans la rondelle 14. Un passage longitudinal de fluide 8 est formé à l’intérieur du raccord femelle 2. Il est délimité successivement par le diamètre de la première partie 9, de la partie centrale 10 et du manchon d’étanchéité 13. Le raccord mâle 3 comprend un corps 5 et un écrou 6 apte à être vissé sur la zone filetée 7 du raccord femelle 2, de manière à permettre l’assemblage par vissage du raccord mâle 3 et du raccord femelle 2. Le corps 5 du raccord mâle 3 est globalement en forme de L. Il comprend une première partie cylindrique 16 située au niveau d’une première extrémité du raccord mâle 3. La première partie 16 est coaxiale à l’axe longitudinal x du raccord femelle 2 lorsque le raccord mâle 3 est verrouillé au raccord femelle 2. La première partie 16, autour de laquelle est disposé l’écrou 6, forme une première portion du conduit de fluide 8, dont l’extrémité est destinée à s’insérer dans le manchon d’étanchéité 13 du raccord femelle 2. Le corps 5 du raccord mâle 3 comprend en outre une deuxième partie cylindrique 17 située au niveau d’une deuxième extrémité du raccord mâle 3. La deuxième partie 17 est destinée à être raccordée à un élément de raccordement de la deuxième zone de fluide. La deuxième partie 17 est orthogonale à la première partie 16. Il est à noter que la deuxième partie 17 pourrait également présenter tout type d’inclinaison par rapport à la première partie 16, y compris être alignée avec la première partie 16 ou être parallèle à la première partie 16. La deuxième partie 16 forme une deuxième portion du conduit de fluide 8. La deuxième partie 17 du corps 5 du raccord mâle 3 est munie, au niveau de la deuxième extrémité du raccord mâle 3, d’un filetage extérieur 18 permettant une fixation par vissage du raccord mâle 3 sur un élément de raccordement de la deuxième zone de fluide. Alternativement, la deuxième partie 18 pourrait être soudée à l’élément de raccordement. Un passage de fluide 8, également en forme de L, est ainsi formé à l’intérieur du corps. Le passage de fluide 8 comprend une portion longitudinale de passage de fluide (selon l’axe x) et une portion transversale de passage de fluide (selon l’axe y). La portion longitudinale de passage de fluide 8 du raccord mâle 3 est destinée à être insérée dans le raccord femelle 2, de manière à prolonger le passage de fluide longitudinal 8 du raccord femelle, et à former ainsi un passage continu de fluide 8 à l’intérieur du dispositif de raccordement 1. La première partie 16 comprend successivement, depuis la première extrémité du raccord mâle 3 et en s’en éloignant : une première portion annulaire 16a, une portion tronconique 16b dont le diamètre augmente en s’éloignant de la première extrémité, et une deuxième portion annulaire 16c de diamètre supérieur au diamètre de la première portion annulaire 16a. L’écrou 6 est disposé autour de la première partie 16 du corps 5 du raccord mâle 3. Sa course longitudinale est délimitée par deux butées 19, 20 formées par deux parties en saillie radiale du corps 5, par exemple deux épaulements du corps 5. L’écrou 6 comprend à cet effet une partie annulaire principale 6a, proximale du raccord femelle 2, qui est de diamètre supérieur aux diamètres des épaulements 19, 20, la partie annulaire principale 6a étant prolongée par une partie annulaire d’extrémité 6b, distale du raccord femelle 2, qui est de diamètre inférieur aux diamètres des épaulements 19, 20. La partie annulaire d’extrémité 6b peut ainsi se déplacer longitudinalement entre les deux butées 19, 20. Le diamètre de la partie annulaire d’extrémité 6b étant supérieur au diamètre de la partie du corps 5 qui est située entre les deux butées 19, 20, il existe ainsi un jeu radial (suivant les axes y et z) entre la première partie 16 du corps 5 du raccord mâle 3 et l’écrou 6. La suite de la description est consacrée à un procédé d’assemblage (fixation) du raccord mâle 3 et du raccord femelle 2. Initialement, le raccord femelle 2 et le raccord mâle 3 sont séparés. On commence par monter le raccord femelle 2 sur la première zone de fluide, la première zone de fluide étant typiquement un réservoir d’hydrogène, par exemple par vissage du raccord femelle 2 sur un conduit d’entrée du réservoir d’hydrogène, et par monter le raccord mâle 3 sur la deuxième zone de fluide, la deuxième zone de fluide étant typiquement un circuit d’alimentation en hydrogène, par vissage ou soudure du raccord mâle 3 sur un conduit du circuit de distribution d’hydrogène ( FIG. 8 ). On peut alors commencer à relier les deux raccords 2, 3, en obtenant un premier contact suivant l'axe x. Il peut y avoir un désaxage entre l’axe longitudinal x du raccord femelle 2 et l’axe longitudinal de la première partie 16 du corps 5 du raccord mâle 3 ( FIG. 9 ). Le manchon d'étanchéité 13 peut encore se déplacer sur une certaine distance suivant les axes y et z en fonction de la position relative du corps 4 du raccord femelle 2. En continuant la connexion, on arrive au point où l’écrou 6 touche le corps 4 du raccord femelle 2. La portion annulaire 16a du corps 5 prend appui sur la portion tronconique 13e du manchon d’étanchéité 13 ( FIG. 10 ) puis vient glisser jusqu’à être en butée contre la portion tronconique 13d du manchon 13 ( FIG. 11 ). L’écrou 6 étant mobile radialement (autour de la première partie 16 du corps 5) et longitudinalement (entre les deux butées 19, 20), on peut commencer à visser les raccords 2, 3 en suivant l'axe x ( FIG. 11 ). L’écrou 6 arrive ensuite dans sa position finale ( FIG. 12 ). La partie annulaire 6b d’extrémité de l’écrou 6 est alors en butée contre la butée 19 du corps 5 du raccord mâle 3. On obtient une double étanchéité métal/métal, avec un verrouillage positionnel et mécanique. Pour déconnecter le dispositif de stockage 1 du circuit d'alimentation en hydrogène, il suffit simplement de dévisser l’écrou 6 ( FIG. 13 ). La FIG. 14 illustre un système de raccordement 21 mettant en œuvre des dispositifs de raccordement 1 selon l’invention. Des réservoirs d’hydrogène 22 sont alimentés en hydrogène par un circuit d’alimentation en hydrogène 23. Un dispositif de raccordement 1 permet de relier chaque entrée 22a de réservoir d’hydrogène à une sortie 23a du circuit d’alimentation en hydrogène 23. Le dispositif de raccordement selon l’invention permet ainsi d’obtenir une interface démontable entre deux système rigides, et qui autorise une communication fluidique étanche entre des conduits positionnés angulairement l'un par rapport à l'autre. Le dispositif de raccordement selon l’invention, qui est exempt de joints en élastomère, présente une durée de vie de plusieurs décennies. Dispositif de raccordement (1), destiné à raccorder une première zone de fluide (22) à une deuxième zone de fluide (23), le dispositif (1) comprenant un raccord femelle (2) destiné à être assemblé à un raccord mâle (3), le raccord femelle (2) et le raccord mâle (3) comprenant chacun un conduit de fluide (8), le conduit de fluide du raccord femelle (2) étant d’axe longitudinal (x) et s’étendant entre une première extrémité du raccord femelle (2) destinée à être raccordée à la première zone de fluide (22) et une deuxième extrémité du raccord femelle destinée à recevoir le conduit de fluide du raccord mâle (3), le conduit de fluide du raccord mâle s’étendant entre une première extrémité du raccord mâle (3) destinée à être engagée dans le raccord femelle (2) et une deuxième extrémité du raccord mâle (3) destinée à être raccordée à la deuxième zone de fluide (23), le conduit de fluide (8) du raccord mâle (3) comprenant une première portion, d’axe longitudinal (x), située du côté de la première extrémité du raccord mâle (3) et une deuxième portion, située du côté de la deuxième extrémité du raccord mâle (3) et inclinée par rapport à la première portion, le dispositif de raccordement (1) étant caractérisé en ce que le raccord femelle (2) comprend du côté de sa deuxième extrémité un manchon d’étanchéité (13) monté à l’intérieur d’un corps (4) du raccord femelle (2) avec un jeu radial entre le manchon d’étanchéité (13) et le corps (4) du raccord femelle (2), le manchon d’étanchéité (13) présentant une surface externe tronconique (13a) et une surface interne présentant une portion tronconique (13e) située du côté de la deuxième extrémité du raccord femelle (2), et en ce que le raccord mâle (3) est muni du côté de sa première extrémité d’un écrou (6) permettant un assemblage du raccord femelle (2) et du raccord mâle (3) par vissage de l’écrou (6) sur un filetage (7) du raccord femelle (2), l’écrou (6) étant monté autour d’un corps (5) du raccord mâle (3) avec un jeu radial et longitudinal entre l’écrou (6) et le corps (5) du raccord mâle (3). Dispositif de raccordement (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la deuxième portion du conduit de fluide (8) du raccord mâle (3) est orthogonale à la première portion (3) du conduit de fluide (8) du raccord mâle. Dispositif de raccordement (1) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en que le corps (5) du raccord mâle (3) présente au niveau de la première extrémité du raccord mâle (3) une portion tronconique (16b). Dispositif (1) selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la surface interne du manchon d’étanchéité (13) comprend une zone de butée longitudinale (13d) de la première portion du conduit de fluide du raccord mâle (3). Dispositif (1) selon l’une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu’il comprend, au niveau de la deuxième extrémité du raccord femelle (2), une rondelle transversale (15) faisant office de butée longitudinale pour le manchon (13). Dispositif (1) selon l’une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l’écrou (6) comprend une partie annulaire principale (6a) et une partie annulaire d’extrémité (6b), distale de la première extrémité du raccord mâle (3) et de diamètre inférieur au diamètre de la partie annulaire principale (6a). Dispositif (1) selon la revendication 6, caractérisé en ce que la partie annulaire d’extrémité (6b) de l’écrou (6) est apte à se déplacer longitudinalement entre deux butées (19, 20) du corps (5) du raccord mâle (3). Système de raccordement (21), caractérisé en ce qu’il comprend une première zone de fluide (22), une deuxième zone de fluide (23), et un dispositif de raccordement (1) selon l’une des revendications 1 à 7 raccordant la première zone de fluide (22) à la deuxième zone de fluide (23). Système de raccordement (21) selon la revendication 8, caractérisé en ce que le fluide est de l’hydrogène, en ce que la première zone de fluide (22) est un réservoir d’hydrogène et en ce que la deuxième zone de fluide (23) est un circuit d’alimentation en hydrogène.