FR2846069A1 - Rapid connector for heat exchanger comprises end flange of exchanger inlet tube and flange of tube engaging first tube, flanges held in mutual support by deformable ring held axially in cage - Google Patents
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Abstract
Description
-Dispositif de raccord rapide pour échangeur de chaleur L'invention-Dispositif quick connector for heat exchanger The invention
concerne un dispositif de raccordement pour un circuit de fluide, en particulier pour le raccordement d'une tubulure d'entrée ou de sortie d'un échangeur de chaleur de véhicule et d'une conduite destinée à relier cet échangeur à relates to a connection device for a fluid circuit, in particular for connecting an inlet or outlet pipe of a vehicle heat exchanger and a pipe intended to connect this heat exchanger to a
d'autres composants du circuit.other components of the circuit.
On connaît de tels dispositifs comprenant une première tubulure et une seconde tubulure dont l'extrémité libre pénètre dans la première tubulure, une bride annulaire s'étendant radialement vers l'extérieur à l'extrémité libre 15 de la première tubulure et une collerette prévue en saillie radiale sur la surface périphérique extérieure de la seconde tubulure, ainsi que des moyens d'appui pour maintenir la Such devices are known comprising a first pipe and a second pipe whose free end enters the first pipe, an annular flange extending radially outwardly to the free end 15 of the first pipe and a flange provided in FIG. radial projection on the outer peripheral surface of the second tubing, as well as support means for maintaining the
collerette en appui axial sur la bride. flange in axial support on the flange.
Dans ces dispositifs connus, les moyens d'appui agissent grâce à des vis ou à des éléments analogues qui sont manoeuvrés à l'aide d'outils lors du raccordement. Ces dispositifs sont donc complexes à réaliser et leur montage sur une chaîne de production exige une main d'oeuvre coteuse. 25 In these known devices, the support means act by means of screws or similar elements which are operated using tools during connection. These devices are therefore complex to produce and their assembly on a production line requires a labor laborious. 25
Le but de l'invention est de remédier à cet inconvénient et de proposer un dispositif de raccordement simple et économique à fabriquer et à utiliser. The object of the invention is to overcome this drawback and to provide a simple and economical connection device to manufacture and use.
L'invention vise notamment un dispositif du genre défini en introduction, et prévoit que les moyens d'appui comprennent - un anneau déformable propre à entourer la seconde tubulure, l'anneau déformable comportant au moins deux blocs rigides répartis autour de l'axe des tubulures et reliés entre eux 35 par des bras élastiques, et - un organe de maintien propre à solliciter axialement les blocs rigides vers la bride de manière à serrer la collerette The invention aims in particular at a device of the kind defined in the introduction, and provides that the support means comprise a deformable ring adapted to surround the second tubing, the deformable ring comprising at least two rigid blocks distributed around the axis of the pipes and interconnected by elastic arms, and - a holding member adapted to axially bias the rigid blocks towards the flange so as to tighten the flange
entre la bride et les blocs rigides. between the flange and the rigid blocks.
Des caractéristiques optionnelles de l'invention, complémentaires ou de substitution, sont énoncées ci-après: Optional features of the invention, complementary or substitution, are set out below:
- Les bras élastiques sollicitent les blocs rigides vers une 5 position rapprochée o subsiste entre eux un passage d'un diamètre inférieur au diamètre extérieur de la collerette, et sont déformables élastiquement pour permettre aux blocs rigides de prendre une position éloignée o subsiste entre eux un passage d'un diamètre au moins égal au diamètre 10 extérieur de la collerette. The resilient arms urge the rigid blocks towards a close position where a passage of a diameter smaller than the outside diameter of the collar remains between them, and they are elastically deformable to allow the rigid blocks to take a remote position where there remains between them a passing a diameter at least equal to the outer diameter of the flange.
- L'organe de maintien est sous forme d'une cage sensiblement annulaire présentant une paroi périphérique qui entoure l'anneau déformable et deux rebords qui s'étendent radiale15 ment vers l'axe des tubulures à partir de la paroi périphérique pour venir en contact respectivement avec la bride et avec les blocs rigides et les solliciter l'une vers les autres. Ladite paroi périphérique présente des ouvertures pour le The holding member is in the form of a substantially annular cage having a peripheral wall which surrounds the deformable ring and two flanges which extend radially towards the axis of the tubes from the peripheral wall in order to come into contact with each other. respectively with the flange and with the rigid blocks and solicit them towards each other. Said peripheral wall has openings for the
passage des blocs rigides.passage of rigid blocks.
- Lesdites ouvertures coopèrent avec les blocs rigides pour réaliser un guidage radial de ceux-ci. 25 - Said openings cooperate with the rigid blocks to achieve radial guidance thereof. 25
- La cage est formée d'une seule pièce. - The cage is formed of one piece.
- La cage est en deux parties jointes sensiblement selon un - The cage is in two parts joined substantially according to a
plan axial.axial plane.
- La cage se ferme par encliquetage des deux parties. - The cage closes by snapping the two parts.
- Les deux parties sont articulées entre elles autour d'un axe parallèle à l'axe des tubulures. 35 - The two parts are hinged together about an axis parallel to the tubing axis. 35
- L'anneau déformable est formé d'une seule pièce. - The deformable ring is formed of a single piece.
- L'anneau déformable comporte trois blocs rigides reliés - The deformable ring has three rigid blocks connected
deux à deux par trois bras élastiques. two by two by three elastic arms.
- Chaque bras présente deux branches sensiblement rectilignes formant entre elles un angle obtus, dont chacune est reliée par l'une de ses extrémité à un bloc rigide et qui sont reliées entre elles par un coude à leur extrémité opposée, le bras étant déformable élastiquement par flexion du coude. - La collerette et les blocs rigides présentent des surfaces inclinées respectives coopérant entre elles pour transformer un mouvement axial relatif lors de l'insertion de la seconde 10 tubulure dans la première tubulure en un mouvement radial Each arm has two substantially rectilinear branches forming between them an obtuse angle, each of which is connected by one of its ends to a rigid block and which are interconnected by a bend at their opposite end, the arm being elastically deformable by bending of the elbow. The flange and the rigid blocks have respective inclined surfaces cooperating with each other to transform a relative axial movement during the insertion of the second manifold into the first manifold into a radial movement.
vers l'extérieur des blocs rigides. to the outside of the rigid blocks.
- La première tubulure est une tubulure d'entrée ou de sortie d'un échangeur de chaleur de véhicule et la seconde tubulure 15 est une conduite destinée à relier cet échangeur à d'autres The first pipe is an inlet or outlet pipe of a vehicle heat exchanger and the second pipe is a pipe intended to connect this heat exchanger to other pipes.
composants du circuit.circuit components.
- Ladite tubulure d'entrée ou de sortie est soudée sur une boîte collectrice de l'échangeur de chaleur. 20 - said inlet or outlet pipe is welded to a header of the heat exchanger. 20
Les caractéristiques et avantages de l'invention seront exposés plus en détail dans la description ci-après, en se The features and advantages of the invention will be described in more detail in the description below,
référant aux dessins annexés.referring to the attached drawings.
La figure 1 est une vue en coupe axiale, selon la ligne I-I de la figure 2, d'un dispositif de raccordement selon l'invention, montrant la seconde tubulure au cours de sa mise FIG. 1 is a view in axial section, along the line I-I of FIG. 2, of a connecting device according to the invention, showing the second tubing during its setting.
en place dans la première tubulure. in place in the first tubing.
La figure 2 est une vue en coupe transversale du dispositif FIG. 2 is a cross-sectional view of the device
selon la ligne II-II de la figure 1. along the line II-II of Figure 1.
Les figures 3 et 4 sont des vues analogues aux figures 1 et 2 respectivement, montrant le dispositif après la mise en 35 place de la seconde tubulure. Figures 3 and 4 are views similar to Figures 1 and 2 respectively, showing the device after placement of the second tubing.
Le dispositif représenté sur les dessins, destiné au raccordement d'un échangeur de chaleur non représenté, par exemple un radiateur, à d'autres composants d'un circuit de fluide caloporteur dans un véhicule automobile, comprend une tubulure 1 d'entrée ou de sortie de l'échangeur de chaleur, liée à une boîte collectrice de celui-ci par soudage ou tout autre moyen connu, et une tubulure 2 qui vient se raccorder 5 à la tubulure 1 et qui est elle-même reliée à d'autres composants du circuit. Comme on le voit sur les figures 1 et 3, l'extrémité libre 3 de la tubulure 2 pénètre dans la tubulure 1, une collerette annulaire 4 formée extérieurement sur la tubulure 2 venant en regard d'une bride annulaire 5 10 formée par un élargissement terminal de la tubulure 1. La The device shown in the drawings for connecting a heat exchanger, not shown, for example a radiator, to other components of a heat transfer fluid circuit in a motor vehicle, comprises an inlet or outlet pipe 1 outlet of the heat exchanger, connected to a manifold of the latter by welding or any other known means, and a pipe 2 which is connected to the pipe 1 and which is itself connected to other components of the circuit. As can be seen in FIGS. 1 and 3, the free end 3 of the tubing 2 enters the tubing 1, an annular flange 4 formed externally on the tubing 2 coming opposite an annular flange 5 formed by a widening terminal of the tubing 1. The
collerette 4 peut être obtenue par moulage, matriçage, laminage ou toute autre technique de formage connue. l'issue de l'introduction, comme montré sur la figure 3, la collerette 4 est maintenue en appui sur la bride 5 grâce aux 15 moyens d'appui selon l'invention qui seront décrits ci-après. flange 4 may be obtained by molding, stamping, rolling or any other known forming technique. after the introduction, as shown in Figure 3, the flange 4 is held in abutment on the flange 5 by 15 support means according to the invention which will be described below.
Un joint torique d'étanchéité 5a est prévu de manière connue pour assurer l'étanchéité au fluide du contact entre les tubulures. Les moyens d'appui se composent de trois pièces en matière An O-ring seal 5a is provided in a known manner for sealing the fluid of the contact between the pipes. The support means consist of three pieces of material
plastique moulée par injection, à savoir un anneau déformable 6 et deux demi-coquilles 7 et 8 qui sont mutuellement assemblées par encliquetage, selon un plan de joint P qui concide avec le plan de coupe des figures 1 et 3, pour 25 former une cage annulaire emprisonnant l'anneau 6. injection-molded plastic, namely a deformable ring 6 and two half-shells 7 and 8 which are mutually assembled by snapping, in a joint plane P which concides with the sectional plane of FIGS. 1 and 3, to form a cage annular ring 6.
La cage 7, 8 présente une paroi périphérique 9 et deux rebords annulaires 10, 11 s'étendant radialement vers l'intérieur à partir des extrémités axiales de la paroi 9 30 respectivement. Chacune des demi-coquilles 7, 8 présente en outre deux pattes 12 s'étendant radialement vers l'extérieur à partir de la paroi 9, le long du plan P à l'opposé l'une de l'autre par rapport à l'axe A, chaque patte d'une demicoquille s'appuyant sur une patte de l'autre demi-coquille et 35 étant liée à celle-ci par des éléments d'encliquetage non représentés. Enfin, la paroi périphérique 9 est traversée radialement par trois ouvertures 13 de section rectangulaire, disposées mutuellement à des angles de 1200 autour de l'axe A des tubulures. Les ouverture 13 s'étendent axialement de la The cage 7, 8 has a peripheral wall 9 and two annular flanges 10, 11 extending radially inwardly from the axial ends of the wall 9 respectively. Each of the half-shells 7, 8 furthermore has two lugs 12 extending radially outwardly from the wall 9, along the plane P opposite to each other with respect to the axis A, each leg of a half-shell resting on a leg of the other half-shell and 35 being connected thereto by latching elements not shown. Finally, the peripheral wall 9 is traversed radially by three openings 13 of rectangular section, arranged mutually at angles of 1200 about the axis A of the pipes. The openings 13 extend axially from the
face interne du rebord 10 à la face interne du rebord 11. inner face of the flange 10 to the inner face of the flange 11.
L'anneau 6 est composé de trois blocs rigides 20 reliés deux 5 à deux par trois bras 21 flexibles élastiquement. Chaque bloc 20 comprend un corps présentant une section rectangulaire dimensionnée de manière à lui permettre de coulisser radialement dans une ouverture 13. Le corps 22 se prolonge en direction de l'axe A par un appendice 23 dont la dimension 10 dans la direction axiale est inférieure à celle du corps, sa face tournée à l'opposé de l'échangeur de chaleur, comme la face correspondante du corps, se situant sensiblement dans le même plan que la face interne du rebord 11, tandis que sa face tournée vers l'échangeur se trouve à distance de la face 15 interne du rebord 10. L'appendice 23 se termine en direction de l'axe A par une face inclinée 24 tournée obliquement à l'opposé de l'échangeur de chaleur. Chaque bras 21 de l'anneau 6 comprend deux branches 25 sensiblement rectilignes reliées entre elles par un coude 26, les extrémités des 20 branches 25 opposées au coude 26 se raccordant respectivement à deux blocs 20, et plus particulièrement aux faces latérales, c'est-à-dire parallèles à l'axe A, des appendices 23 de ces blocs. Les bras 21 sont déformables élastiquement par flexion des coudes 26, leur force de rappel sollicitant les 25 blocs 20 en direction de l'axe A, et ceux-ci pouvant s'éloigner de l'axe sous l'action d'une force antagoniste, avec augmentation de l'angle obtus formé par les deux branches 25 The ring 6 is composed of three rigid blocks 20 connected two by two by three resiliently flexible arms 21. Each block 20 comprises a body having a rectangular section dimensioned to allow it to slide radially in an opening 13. The body 22 extends in the direction of the axis A by an appendage 23 whose dimension 10 in the axial direction is smaller to that of the body, its face turned away from the heat exchanger, as the corresponding face of the body, being substantially in the same plane as the inner face of the flange 11, while its face facing the exchanger The appendix 23 terminates in the direction of the axis A by an inclined face 24 turned obliquely opposite the heat exchanger. Each arm 21 of the ring 6 comprises two substantially straight branches 25 interconnected by a bend 26, the ends of the branches 25 opposite the bend 26 connecting respectively to two blocks 20, and more particularly to the lateral faces, it is that is parallel to axis A, appendices 23 of these blocks. The arms 21 are elastically deformable by bending the elbows 26, their restoring force urging the blocks 20 towards the axis A, and these can move away from the axis under the action of an opposing force , with increase of the obtuse angle formed by the two branches 25
de chaque bras.of each arm.
L'échangeur de chaleur à raccorder par le dispositif selon l'invention est avantageusement livré au constructeur automobile équipé de l'anneau 6 et de la cage 7, 8, ce qui est obtenu en assemblant les demi-coquilles 7 et 8 autour de l'anneau et de la bride 5, cette dernière, dont le diamètre 35 extérieur est supérieur au diamètre intérieur du rebord 10 et au diamètre circonscrit par les blocs 20 dans leur position de repos, étant emprisonnée axialement entre le rebord 10 et les appendices 23. Le diamètre intérieur du rebord 10 correspond au diamètre extérieur de la tubulure 1 en arrière de la bride 5, ce qui assure le centrage de la cage sur la tubulure. Avantageusement, le rebord 10 coopère avec un élément non représenté de l'échangeur de chaleur qui l'applique contre la bride 5 dans la position représentée sur la 5 figure 1. En l'absence d'une telle coopération, la cage The heat exchanger to be connected by the device according to the invention is advantageously delivered to the car manufacturer equipped with the ring 6 and the cage 7, 8, which is obtained by assembling the half-shells 7 and 8 around the ring 5 and the flange 5, the latter, whose outer diameter is greater than the inside diameter of the flange 10 and the diameter circumscribed by the blocks 20 in their rest position, being trapped axially between the flange 10 and the appendices 23. The inside diameter of the rim 10 corresponds to the outside diameter of the tubing 1 behind the flange 5, which ensures the centering of the cage on the tubing. Advantageously, the flange 10 cooperates with a not shown element of the heat exchanger which applies it against the flange 5 in the position shown in FIG. 1. In the absence of such cooperation, the cage
devrait être maintenue en place manuellement lors de l'introduction de la tubulure 2. should be held in place manually when introducing tubing 2.
Pendant cette introduction, la collerette 4 pénètre dans la 10 cage à travers l'ouverture centrale du rebord 11, et vient en contact avec les appendices 23, qui circonscrivent un cercle d'un diamètre inférieur au diamètre extérieur de la collerette. La surface inclinée résultant du profil arrondi de la collerette coopère alors avec les surfaces inclinées 24 des 15 appendices 23 pour transformer le mouvement axial de la tubulure 2 en un mouvement radial vers l'extérieur des blocs 12, jusqu'à la position représentée sur les figures 1 et 2 qui permet à la collerette de franchir les appendices 23. A l'issue de ce franchissement, la force élastique des bras 21 20 rapproche les blocs 20 les uns des autres, la face des appendices 23 tournée vers l'échangeur de chaleur glissant sur la face de la collerette 4 tournée à l'opposé de l'échangeur, pour aboutir à la position représentée sur les figures 3 et 4. Dans cette position, la bride 5, la collerette 4 et 25 les appendices 23 sont serrés les uns contre les autres entre During this introduction, the flange 4 enters the cage through the central opening of the flange 11, and comes into contact with the appendages 23, which circumscribe a circle of a diameter smaller than the outside diameter of the flange. The inclined surface resulting from the rounded profile of the flange then co-operates with the inclined surfaces 24 of the appendages 23 to transform the axial movement of the pipe 2 into a radial outward movement of the blocks 12, to the position shown in FIGS. 1 and 2 which allows the flange to cross the appendages 23. At the end of this crossing, the elastic force of the arms 21 20 brings the blocks 20 closer to each other, the face of the appendages 23 facing the exchanger of heat sliding on the face of the flange 4 facing away from the exchanger, to arrive at the position shown in Figures 3 and 4. In this position, the flange 5, the flange 4 and the appendages 23 are tight against each other between
les rebords 10 et 11.the flanges 10 and 11.
Alors que le montage qui vient d'être décrit ne nécessite aucun outil, il est impossible d'effectuer le démontage 30 simplement par un mouvement inverse, en raison du contact entre les surfaces planes perpendiculaires à l'axe A de la collerette 4 et des appendices 23, ce qui évite une désolidarisation accidentelle des tubulures. Un outil spécial est nécessaire pour écarter les blocs 20. 35 Dans l'exemple illustré, les deux demi-coquilles 7 et 8 sont des pièces indépendantes mutuellement assemblées par encliquetage par des pattes 12 disposées symétriquement par rapport à l'axe A. En variante, les deux demi-coquilles peuvent être articulées entre elles autour d'un axe parallèle à l'axe A de manière à pouvoir s'écarter pour l'introduction de la bride 5, la fermeture de la cage pouvant alors être obtenue par encliquetage mutuel de pattes situées à l'opposé 5 de l'axe d'articulation par rapport à l'axe A. Dans une autre variante la cage est en une seule pièce, la tubulure 1 devant alors y être introduite à travers l'ouverture délimitée par While the assembly which has just been described does not require any tools, it is impossible to carry out the disassembly simply by a reverse movement, because of the contact between the flat surfaces perpendicular to the axis A of the collar 4 and the appendices 23, which prevents accidental disconnection of the tubings. A special tool is necessary to separate the blocks 20. In the illustrated example, the two half-shells 7 and 8 are independent parts mutually assembled by snap-fitting by tabs 12 arranged symmetrically with respect to the axis A. As a variant the two half-shells may be hinged together about an axis parallel to the axis A so as to be able to deviate for the introduction of the flange 5, the closure of the cage can then be obtained by mutual snapping 5 in another variant the cage is in one piece, the tubing 1 then to be introduced through the opening delimited by
le rebord 11, avant d'être fixée à l'échangeur de chaleur. the flange 11, before being attached to the heat exchanger.
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- 2002-10-16 FR FR0212866A patent/FR2846069B1/en not_active Expired - Fee Related
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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Year of fee payment: 16 |
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| ST | Notification of lapse |
Effective date: 20220605 |