WO2002037014A1 - Raccord encliquetable monocorps - Google Patents

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WO2002037014A1
WO2002037014A1 PCT/FR2001/003276 FR0103276W WO0237014A1 WO 2002037014 A1 WO2002037014 A1 WO 2002037014A1 FR 0103276 W FR0103276 W FR 0103276W WO 0237014 A1 WO0237014 A1 WO 0237014A1
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WO
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ring
fitting
connection
connection according
flange
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PCT/FR2001/003276
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English (en)
Inventor
Pierre Milhas
Original Assignee
Nobel Plastiques
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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L37/00—Couplings of the quick-acting type
    • F16L37/08—Couplings of the quick-acting type in which the connection between abutting or axially overlapping ends is maintained by locking members
    • F16L37/084—Couplings of the quick-acting type in which the connection between abutting or axially overlapping ends is maintained by locking members combined with automatic locking

Definitions

  • the present invention relates to a female snap-on fitting intended to cooperate with a male coupling end piece with flange.
  • the body of the fitting generally made of molded thermoplastic
  • the lock most often also made of molded thermoplastic or possibly of metal
  • the seals generally made of elastomer
  • the lock is made up of assembled inserts, which makes it heavier. manufacturing and strike the price.
  • the connector known from document FR 2 753 774 A
  • the lock of which consists of a substantially non-deformable ring with radial sliding between a position, eccentric, of blocking and a position, centered, of retraction.
  • elastic means allowing the ring to be returned from the retracted position to its eccentric position.
  • the object of the invention is to remedy this problem by proposing a fitting which requires fewer parts to be fitted than the usual fittings but which is easy to operate and has a good service life.
  • the invention achieves its object by means of a female snap-on connector intended to cooperate with a male coupling end piece of the central barrel and flange type, the connector comprising on the one hand a body made of a rigid plastic material and comprising a tubular part.
  • an elastic lock consisting of a deformable ring carried by arms of connection and intended to block the flange once it is in place, the ring and the body being in one piece, at least one annular seal ensuring the seal, characterized in that the ring and the arms are produced in a second plastic material having a flexural modulus, lower than that of the material constituting the body.
  • the part made of the second material comprises the ring, the arms and a sleeve connecting to the body, by a one-piece joining means, advantageously an intimate chemical bond, for example by mirror welding or more advantageously by co-. bi-material injection.
  • the flexible part correctly dimensioned, acts as a vibration damper. It is therefore possible to position the connector of the invention in very "shaken" environments without risk of breakage and with a reduction in the vibrations transmitted.
  • the sleeve and the part of the body to which it attaches has shapes that facilitate the adhesion of the materials to each other, for example a shoulder if using mirror welding or an undercut if using a co - bi-material injection.
  • the number of pieces of the fitting is thus reduced to a minimum, which reduces the handling and assembly costs.
  • Only the seal is add ; than a conventional seal provided by a seal and spacer system, a ring supporting the seals in bi-material injection is preferred.
  • the assembly of the fitting and the ring / seal is done simply by force assembly, gluing or welding.
  • the materials chosen to make the body, the attachment part and the ring / seal are chosen in particular according to the specifications of the fitting (chemical resistance to the fluid transported, permeability to fuel, etc.) and the technique chosen assembly.
  • the rigid thermoplastic of the body is advantageously a polyolefin or a polyacetal, or preferably a polyamide, in particular a polyamide of the type PA 12 or PA 66, optionally added with glass fibers and the more flexible thermoplastic of the attachment part may be the elastomerized version of the same thermoplastic, advantageously co-injected.
  • an elastomer for the attachment part, for example an EPDM (ethylene-propylene terpolymer), between the injection phase of the thermoplastic and that of injection of the elastomer, apply if there is a bonding agent (for example spraying), in order to secure the elastomer to the thermoplastic.
  • the elastomer constituting the seal is advantageously a rubber formulation based on FPM, FKM (fluorocarbon), XNBR (carboxylated nitrile) or HNBR (hydrogenated nitrile), EPDM rubbers.
  • Figure 1 is a side view of the body of the connector.
  • Figure 2 is an end view of the body of the connector of Figure 1.
  • Figure 3 is a side view of the hooking portion.
  • Figure 4 is a side view of the complete connector.
  • Figure 5 is an end view of the complete connector.
  • Figure 6 is a perspective view of the attachment portion.
  • the connector 1 comprises a body -2 made of rigid plastic and a hooking part 3 made of more flexible plastic.
  • the body 2 comprises at the rear a hollow grooved tail 4, in pine teeth as shown or with double bulb, intended to force-engage in a pipe, and at the front a cylindrical bowl 5 forming with the tail a cavity cylindrical 7, 8 with one or two steps 6.
  • the cylindrical skirt of the bowl 5 ends with a thinner inner front annular lip 9.
  • a ring / seal 10 produced by bi-material injection is placed on the step 6 .
  • the hooking part 3 comprises a cylindrical sleeve 11 comprising at the rear an external front annular lip 12 cooperating with the lip 9 of the body 2, and at the front two connecting arms 13 holding an oval ring 14 for locking at the ends of its major axis.
  • manual pressure can be exerted on the ends of the oval ring 14, at the level of the link arms 13, to deform the ring 14 and widen its dimension perpendicular to the major axis so as to engage it or disengage it from the collar of a male connector not shown.
  • the ring 14 and the arms 13 are designed so that after snap-fastening, the collar of the male part appears between the flexible ring
  • connection consists only of two parts, the one-piece connection and the sealing ring.
  • the body 2 is made of PA12 with 23% glass fibers, co-injected with an elastomerized PA12 to make the attachment portion 3.
  • the ring / seal 10 is made by co-injection according to the K&K process in PA6 and HNBR and forcibly assembled in fitting 1.
  • the body 2 is made of PA66 (module 1000 MPa to 12000 MPa), loaded or not, co-injected with an elastomerized PA66 (module 400 MPa) to produce the attachment part 3.
  • the ring / seal 10 is made of PA66 and FKM welded by rotation and force-assembled in fitting 1.
  • the body 2 is made of PPE (polyphenylene ether) loaded with 23% glass fibers, co-injected by the K&K process with an EPDM rubber to produce the attachment part 3.
  • the ring / joint 10 is made of PPE and EPDM glued and forcibly assembled in fitting 1.

Abstract

Dans ce raccord encliquetable femelle (1) destiné à coopérer avec un embout d'accrochage mâle du type à canon central et collerette, le raccord comporte d'une part un corps (2) réalisé en une matière plastique rigide et comprenant une partie tubulaire (4) à reliefs de liaison à un tube et une partie formant une cavité cylindrique à gradins destinée à recevoir au moins l'extrémité du canon, et d'autre part à l'avant du corps un verrou élastique constitué d'un anneau (14) déformable porté par des bras de liaison (13) et destiné à venir bloquer la collerette une fois que celle-ci est en place, l'anneau (14) et le corps (2) étant monobloc, au moins un joint annulaire assurant l'étanchéité ; l'anneau (14) et les bras (13) sont réalisés dans une seconde matière plastique ayant un module de flexion inférieur à celui de la matière constituant le corps (2).

Description

Raccord encliquetable monocorps
La présente invention concerne un raccord encliquetable femelle destiné à coopérer avec un embout d'accrochage mâle à collerette.
Il est usuel, notamment dans l'industrie automobile, d'utiliser des raccords encliquetables pour réaliser la connexion rapide et démontable d'un élément de circuit de fluide (par exemple carburant, huile ou eau) à un autre élément de circuit. De façon sensiblement normalisée, l'industrie utilise des, embouts mâles comportant un canon cylindrique entouré d'une collerette, et les raccords femelles comportent une cavité cylindrique à gradins destinée à recevoir au moins l'extrémité du canon et un verrou élastique destiné à venir bloquer l' arrière de la collerette une fois que celle- ci est en place. Des joints toriques assurent l'étanchéité. Dans la plupart des raccords commercialisés, le corps du raccord, généralement en thermoplastique moulé, le verrou, le plus souvent également en thermoplastique moulé ou éventuellement en métal, et les joints, généralement en élastomere, sont constitués de pièces rapportées assemblées, ce qui alourdit la fabrication et en grève le prix. C'est le cas par exemple du raccord connu par le document FR 2 753 774 A, dont le verrou est constitué d'une bague sensiblement indéformable à coulissement radial entre une position, excentrée, de blocage et une position, centrée, d'escamotage, des moyens élastiques permettant le rappel de la bague de la position escamotée à sa -position excentrée. C'est aussi le cas du raccord connu par le document EP 0 605 801 A, dont le verrou est constitué d'une' pièce séparée en ovale ou losange élastiquement déformable dont certaines parties viennent, à l'état de repos, derrière la collerette et peuvent, lorsqu'une pression s'exerce sur elles, s'écarter radialement pour laisser passer la collerette. Dans de tels dispositifs, si l'on tient compte du système d'étanchéité constitué d'un ou deux joints en élastomere, c'est un total de 5 à 7 pièces qu'il convient d'assembler sur une machine automatique pour former lé raccord. Pour résoudre partiellement ce problème, dans une variante commercialisée du dernier dispositif, la pièce séparée en ovale est moulée d'une pièce avec le corps à l'arrière duquel elle est reliée par deux bras. Une disposition assez similaire est montrée dans les brevets EP 0530485 et DE 3933590. Le plastique choisi pour réaliser la pièce est nécessairement un plastique assez rigide avec une légère élasticité tel que le "Nylon 66". De telles dispositions s'avèrent assez fragiles, et la déformation de l'ovale n'est pas facile à contrôler et risque d'entraîner la déformation permanente, voire la destruction, des bras de liaison
Le but de l'invention est de remédier à ce problème, en proposant un raccord qui exige moins de pièces à monter que les raccords usuels mais qui soit d'un fonctionnement facile et d'une bonne durée de vie.
L'invention atteint son but grâce à un raccord encliquetable femelle destiné à coopérer avec un embout d'accrochage mâle du type à canon central et collerette, le raccord comportant d'une part un corps réalisé en une matière plastique rigide et comprenant une partie tubulaire à reliefs de liaison à une conduite et une partie formant une cavité cylindrique à gradins destinée à recevoir au moins F extrémité du canon, et d'autre part à l'avant du corps un verrou élastique constitué d'un anneau déformable porté par des bras de liaison et destiné à venir bloquer la collerette une fois que celle- ci est en place, l'anneau et le corps étant monobloc, au moins un joint annulaire assurant l'étanchéité, caractérisé en ce que l'anneau et les bras sont réalisés dans une seconde matière plastique ayant un module de flexion , inférieur à celui de la matière constituant le corps.
Avantageusement, la partie réalisée dans la seconde matière comprend l'anneau, les bras et un manchon se raccordant au corps, par un moyen de solidarisation monobloc, avantageusement une liaison chimique intime, par exemple par soudure miroir ou plus avantageusement par co- . injection bi-matière. La partie souple, correctement dimensionnée, joue le rôle d'amortisseur de vibrations. Il est donc possible de positionner le raccord de l'invention dans des ambiances très "secouées" sans risque de rupture et avec une diminution des vibrations transmises.
Avantageusement, le manchon et la partie du corps à laquelle il se solidarise comporte des formes facilitant l'adhésion des matériaux entre eux, par exemple un épaulement si l'on utilise la soudure miroir ou une contre-dépouille si l'on utilise une co-injection bi-matière.
En réalisant le raccord comme indiqué, et notamment par co- injection, on réduit ainsi au minimum le nombre de pièces du raccord, ce qui réduit les coûts de manipulation et d'assemblage. Seule l'étanchéité est à ajouter ; à une étanchéité classique assurée par un système de joint et d'entretoise, on préfère une bague supportant les joints en injection bi- matière. L'assemblage du raccord et de la bague/joint se fait simplement par un assemblage à force, collage ou soudure. Les matières choisies pour réaliser le corps, la partie d'accrochage et la bague/joint d'étanchéité sont choisies notamment en fonction du cahier des charges du raccord (résistance chimique au fluide transporté, perméabilité au carburant, etc.) et de la technique d'assemblage choisie.
Le thermoplastique rigide du corps est avantageusement une polyoléfine ou un polyacétal, ou de préférence un polyamide, notamment un polyamide du type PA 12 ou PA 66, éventuellement additionné de fibres de verre et le thermoplastique plus souple de la partie d'accrochage peut être la version élastomérisée du même thermoplastique, avantageusement co- injecté. Si l'on choisit un élastomere pour la partie d'accrochage, par exemple un EPDM (terpolymère d'éthylène-propylène), entre la phase d'injection du thermoplastique et celle d'injection de l'élastomère, on applique s'il y a lieu un agent d'adhérence (par pulvérisation par exemple), afin de solidariser l'élastomère au thermoplastique. On peut aussi réaliser sans agent d'adhérence une solidarisation chimique par interdiffusion de l'élastomère et du thermoplastique à l'interface en choisissant certains couples appropriés de matériaux, par exemple selon la technologie connue sous le nom de K&K mise au point par la société HULS AG (on pourra se référer entre autres au brevet EP 0 344 427 A) .
Pour la bague/joint, l'élastomère constituant le joint est avantageusement une formulation de caoutchouc à base de caoutchoucs FPM, FKM (fluorocarbonés), XNBR (nitrile carboxylé) ou HNBR (nitrile hydrogéné), EPDM.
L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui suit, en référence aux dessins schématiques annexés représentant à titre d'exemple une forme de réalisation du raccord conforme à l'invention. D'autres avantages et caractéristiques seront mis en évidence à la lecture de la description.
La figure 1 est une vue latérale du corps du raccord.
La figure 2 est une vue de bout du corps du raccord de la figure 1. La figure 3 est une vue latérale de la partie d'accrochage. La figure 4 est une vue latérale du raccord complet.
La figure 5 est une vue de bout du raccord complet.
La figure 6 est une vue en perspective de la partie d'accrochage.
Le raccord 1 comprend un corps -2 réalisé en matière plastique rigide et une partie d'accrochage 3 réalisée en matière plastique plus souple.
Le corps 2 comporte à l'arrière une queue cannelée creuse 4, en dents sapin comme représenté ou à double bulbe, destinée à s'engager à force dans une conduite, et à l'avant une cuvette cylindrique 5 formant avec la queue une cavité cylindrique 7, 8 à un ou deux gradins 6. La jupe cylindrique de la cuvette 5 se termine par une lèvre annulaire frontale intérieure plus mince 9. Une bague/joint d'étanchéité 10 réalisée en injection bi-matière est placée sur le gradin 6.
La partie d'accrochage 3 comprend un manchon cylindrique 11 comportant à l'arrière une lèvre annulaire frontale extérieure 12 coopérant avec la lèvre 9 du corps 2, et à l'avant deux bras de liaison 13 maintenant un anneau ovale 14 de verrouillage aux extrémités de son grand axe. De manière connue en soi, on peut exercer une pression manuelle sur les extrémités de l'anneau ovale 14, au niveau des bras de liaison 13, pour déformer l'anneau 14 et élargir sa dimension perpendiculaire au grand axe de manière à l'engager ou le désengager de la collerette d'un raccord mâle non représenté. L'anneau 14 et les bras 13 sont conçus pour qu'après encliquetage, la collerette de la pièce mâle apparaisse entre l'anneau flexible
14 et le manchon 11, ce qui permet de vérifier visuellement si la mise en position est correcte ou non. Le mode de réalisation qui vient d'être décrit est particulièrement avantageux en ce que le raccord n'est constitué que de deux pièces, le raccord monobloc et la bague d'étanchéité.
Dans un premier exemple de réalisation, le corps 2 est en PA12 à 23% de fibres de verre, co-injecté avec un PA12 élastomérisé pour réaliser la partie d'accrochage 3. La bague/joint 10 est réalisée en co-injection selon le procédé K&K en PA6 et HNBR et assemblée en force dans le raccord 1.
Dans un deuxième exemple, le corps 2 est en PA66 (module 1000 MPa à 12000 MPa), chargé ou non, co-injecté avec un PA66 élastomérisé (module 400 MPa) pour réaliser la partie d'accrochage 3. La bague/joint 10 est réalisée en PA66 et FKM soudés par rotation et assemblée en force dans le raccord 1.
Dans un troisième exemple de réalisation, le corps 2 est en PPE (éther de polyphénylène) chargé à 23% de fibres de verre, co-injecté par le procédé K&K avec un caoutchouc EPDM pour réaliser la partie d'accrochage 3. La bague/joint 10 est réalisée en PPE et EPDM collés et assemblée en force dans le raccord 1.

Claims

REVENDICATIONS
1. Raccord encliquetable femelle (1) destiné à coopérer avec un embout d'accrochage mâle du type à canon central et collerette, le raccord comportant d'une part un corps (2) réalisé en une matière plastique rigide et comprenant une partie tabulaire (4) à reliefs de liaison à une conduite et une partie (5) formant une cavité cylindrique (7, 8) à gradins destinée à recevoir au moins l' extrémité du canon, et d'autre part à l'avant du corps un verrou élastique constitué d'un anneau (14)
- déformable porté par des bras de liaison (13) et destiné à venir bloquer la collerette une fois que celle-ci est en place, l'anneau (14) et le corps (2) étant monobloc, au moins un joint annulaire (10) assurant l'étanchéité, caractérisé en ce que l'anneau (14) et les bras
(13) sont réalisés dans une seconde matière ayant un module de . flexion inférieur à celui de la matière constituant le corps (2).
2. Raccord selon la revendication 1, caractérisé en ce la partie (3) réalisée dans la seconde matière comprend l'anneau (14), les bras
(13) et un manchon (11) se raccordant au corps.
3. Raccord selon la revendication 2, caractérisé en ce que le corps (2) et la partie (3) comportent des formes coopérantes de solidarisation (9, 12).
4. Raccord selon l'une quelconque des revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que la partie (3) réalisée dans la seconde matière est réalisée avec le corps par co-injection bi-matière.
Raccord selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la matière plastique du corps. (2) est choisie parmi les polyamide, polyoléfine et polyacétal.
6. Raccord selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la seconde matière est une matière thermoplastique ou un élastomere.
7. Raccord selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le joint annulaire d'étanchéité (10) est une bague/joint réalisé par co-injection bi-matière.
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