Titre de l’invention : Composant de transfert de fluide avec région flexible formant soufflet.

[1]La présente invention concerne un composant de transfert de fluide. L’invention s’applique au domaine du transfert de fluide, notamment le domaine de l’interconnexion entre eux de plusieurs circuits de transfert de fluide.

[2]Elle s’applique plus particulièrement mais non exclusivement au transfert de fluide dans un circuit carburant, un circuit d’air ou de vide, un circuit vapeur ou bien un circuit de refroidissement d’un moteur, d’une batterie pour un véhicule électrique ou hybride, d’électroniques de puissance ou autres, par exemple au moyen d’un échangeur thermique.

[3 ]L’ invention concerne un perfectionnement aux manchons de raccordement élastique pour les tuyauteries et canalisations, ces manchons étant destinés à absorber les dilatations et contractions des tuyauteries en absorbant les vibrations et en coupant les phénomènes de résonance et à autoriser éventuellement des défauts d’alignement entre deux tuyaux consécutifs du circuit.

[4]Dans un échangeur thermique dans lequel peuvent s’écouler différents fluides (liquide de refroidissement, carburant, air), il est souvent souhaitable de maximiser le nombre de canaux d’écoulement du fluide dans un minimum d’espace afin d’améliorer les échanges de chaleur. Il peut être alors nécessaire de connecter entre eux une pluralité de canaux par exemple disposés parallèlement entre eux et espacés par un entraxe de relativement petite dimension, via des éléments de raccord désignés par « ponts de liaison » de longueurs très réduites. Ce type d’architecture peut par exemple être utilisé pour réguler la température d’un pack-batterie d’un véhicule électrique ou hybride.

[5]I1 est connu de réaliser de tels éléments de raccord sous forme de tubes curvilignes afin de respecter un trajet prédéfini pour le raccordement au réseau fluidique. Ces tubes sont généralement réalisés au moyen d'une machine d'extrusion à la sortie de laquelle ils se présentent sous une forme rectiligne avant d’être coudés et formés à chaud. En outre, ces tubes, qui peuvent être monocouches principalement en polyamide, sont généralement formés avec de fines épaisseurs (typiquement de l’ordre du millimètre). De tels tubes sont en revanche parfois trop rigides pour absorber des dispersions mécaniques liées non seulement aux positionnements des pièces auxquels ils sont destinés à être raccordés mais

FEUILLE DE REMPLACEMENT (REGLE 26) également liées à leurs propres dispersions géométriques à l’issue des procédés d’extrusion, de thermo formage, à la précision de leur coupe, etc. En outre, ils subissent avant montage sur le véhicule ou sur un autre organe ainsi que pendant leur fonctionnement, des variations géométriques liées aux effets de dilatation/ contraction notamment du fait des variations de température.

[6]De plus, ces tubes sont mis en forme par des procédés de thermoformage divers (four, circulation interne d’air chaud ou de vapeur, . ..) après avoir été introduits dans un gabarit de forme. Au moment de la mise en forme du tube dans le gabarit, des contraintes importantes vont être exercées sur la matière, contraintes qui ne seront que partiellement effacées par le procédé de thermo formage. Ces dernières vont donc continuer à se relaxer lors de la vie du produit, et notamment de son exposition à des fluctuations de température, ce qui va engendrer des variations géométriques et des contraintes supplémentaires.

[7] Ces variations, en cas de rigidité trop importante du tube, peuvent rendre leur montage difficile et/ou peuvent générer des contraintes importantes sur les liaisons en fonctionnement.

[8]Concemant la réalisation de tels éléments de raccord sous forme de tubes en caoutchouc, ces derniers peuvent fournir une flexibilité leur permettant d’absorber les variations d’entraxes mais sont particulièrement encombrants car nécessitant généralement un collier de fixation et une épaisseur supérieure à celles des tubes en thermoplastiques. On comprend bien dès lors que, pour la réalisation de tubes courts avec des contraintes géométriques importantes, cette dernière solution n’est pas non plus adaptée.

[9]I1 existe ainsi un besoin pour des composants de transfert de fluide faisant office de « ponts de liaison » permettant de raccorder des canaux entre eux d’un réseau de transfert de fluide. Ces composants doivent tolérer en particulier les déformations géométriques liées aux dilatations/contractions sous l’effet des fluctuations de température, et notamment les variations différentielles entre les canaux à raccorder et le composant de transfert de fluide lui-même.

[10]On connaît de l’état de la technique, la demande de brevet DE 10 2013 218711A1 qui décrit un capuchon pourvu d’un soufflet, la demande de brevet EP 2 014 446A1 qui décrit un procédé de fabrication d’un tuyau pourvu d’un soufflet, la demande de brevet US 2002/0062873A1 qui décrit un produit plastique creux pour un système d’entrée d’air d’un moteur à combustion interne pour une utilisation dans un véhicule automobile pourvu d’un soufflet, la demande de brevet FR2987873A1 qui décrit un raccord d’entrée

FEUILLE DE REMPLACEMENT (REGLE 26) de turbocompresseur comprenant un soufflet et enfin la demande de brevet FR2881982A1 qui décrit un tuyau coudé pour l’isolation de vibrations transmises par des canalisations comprenant des soufflets à chaque extrémité.

[1 l]Un but de la présente invention est de proposer un composant de transfert de fluide pour un circuit de transfert de fluide d’un véhicule automobile qui présente des propriétés mécaniques permettant d’absorber les dispersions de positionnement aussi bien lorsque le composant est à l’état neuf et après au cours de sa vie en utilisation tout en offrant une multiplicité de formes possibles à un coût raisonnable.

[12]A cet effet, l’invention a notamment pour objet un composant de transfert de fluide, en particulier pour un circuit de transfert de fluide d’un véhicule automobile, comprenant une partie de liaison avec un autre composant du circuit, dans lequel ladite partie comprend une paroi tubulaire délimitée par des faces interne et externe, s’étendant selon une direction longitudinale et comprend un tronçon principal se prolongeant par un tronçon d’extrémité de raccordement avec l’autre composant, la partie de liaison étant obtenue par moulage par injection d’un matériau plastique dans une cavité libre de moulage définissant globalement la forme générale de la partie de liaison, caractérisé en ce que le tronçon principal comprend une région flexible formant soufflet, distincte axialement et fonctionnellement du tronçon d’extrémité présentant sur la face interne de la paroi une gorge hélicoïdale, imprimée par moulage en creux dans la face interne, afin de créer une géométrie interne s’étendant en forme de spirale dans le soufflet de la paroi autorisant une déformation élastique de la partie sous l’effet d’un effort de flexion.

[13]Grâce à l’invention, du fait de la formation d’un relief interne en spirale, la partie de liaison peut absorber des contraintes en flexion facilitant l’intégration du composant dans son environnement, par exemple un réseau de transfert de fluide présentant des contraintes dimensionnelles très importantes. La réalisation par moulage de la partie de liaison au moins, et de façon plus générale de l’intégralité du composant, permet de contrôler avec une grande finesse l’épaisseur de la paroi dans la région flexible. Ce contrôle permet de garantir une épaisseur minimale de la paroi le long de la gorge et ainsi limiter les zones de fragilités risquant de rompre sous l’effet des contraintes de flexion. De façon avantageuse, la gorge hélicoïdale est configurée pour permettre le retrait par exemple d’un noyau de moulage d’une matrice de moulage formant l’empreinte intérieure de la partie de liaison, par un simple mouvement hélicoïdal de dévissage le long de cette gorge. De façon générale, la cavité libre de moulage est configurée pour donner la forme générale à la partie de liaison.

FEUILLE DE REMPLACEMENT (REGLE 26) [14]Un composant de transfert de fluide selon l’invention peut en outre comporter l’une ou plusieurs des caractéristiques suivantes.

[15]Dans un mode de réalisation préféré de l’invention, ladite partie de liaison délimitant un canal interne d’écoulement du fluide, ce canal interne est dimensionné pour que sa section transversale interne définie entre la région flexible et une extrémité libre du tronçon d’extrémité soit supérieure à un diamètre nominal de filetage d’un objet fileté pouvant coopérer de façon complémentaire avec la gorge, afin de permettre le retrait dudit objet hors de la partie de liaison par dévissage le long de la gorge.

[16]Dans un mode de réalisation préféré de l’invention, la région flexible présente sur la face externe de la paroi une crête hélicoïdale de filetage, imprimée par moulage sur la face externe de la paroi, les crête et gorge hélicoïdales sont configurées pour s’engager par complémentarité de forme l’une dans l’autre afin de former, dans la région flexible de la paroi, un renflement externe continu s’enroulant selon une géométrie de type spirale autour de la direction longitudinale de la partie de liaison.

[17]Dans un mode de réalisation préféré de l’invention, dans la région flexible, la partie de liaison comprend un relief d’ondulation moulé sur la face externe de la paroi, par exemple formée par une pluralité d’anneaux circonférentiels adjacents ou par un relief en hélice continu.

[18]Dans un mode de réalisation préféré de l’invention, l’épaisseur de la paroi est sensiblement constante dans la région flexible.

[19]Dans un mode de réalisation préféré de l’invention, le matériau plastique est un matériau thermoplastique est choisi parmi du PA612, du PA12, du PAU, une polyoléfïne (PE, PP), un thermoplastique élastomère (PP/EPDM, SEBS, NBR/PVC, TPU) ou du caoutchouc (EPDM, FKM, Silicone) ou une combinaison de l’un des composants.

[20]Dans un mode de réalisation préféré de l’invention, le composant est une rampe collectrice-distributrice d’un fluide à un réseau fluidique externe comprenant une colonne principale de répartition de fluide pourvue selon un axe longitudinal d’une pluralité d’orifices débouchant dans une pluralité de conduites correspondantes, chacune des conduites étant formée par ladite partie de liaison.

[21]Dans un mode de réalisation préféré de l’invention, le composant est un article tubulaire de forme générale coudée, comprenant deux parties de liaison sensiblement rectilignes reliées entre elles par une portion coudée.

[22]Dans un mode de réalisation préféré de l’invention, lequel l’épaisseur de la paroi est sensiblement constante dans la région flexible et est choisie plus fine que l’épaisseur de

FEUILLE DE REMPLACEMENT (REGLE 26) la paroi du tronçon d’extrémité. En effet, dans le tronçon d’extrémité, il est nécessaire de garantir une étanchéité de la liaison avec l’autre composant qui risque du fait de sa fonction de raccordement d’être sollicité mécaniquement par l’autre composant en déformation et donc d’être plus sensible à des risques d’éclatement de sa paroi. En revanche dans le tronçon principal comprenant le soufflet, l’épaisseur de paroi peut être réduire ce qui permet de garantir une relativement grande flexibilité dans la région du soufflet.

[23]Dans un mode de réalisation préféré de l’invention, le tronçon d’extrémité de raccordement se présente sous la forme d’un tube cylindrique allongé s’étendant longitudinalement selon la direction principale de la partie de liaison et définissant, en surface interne et/ou en surface externe du tube, une portée d’étanchéité pour son raccordement étanche au fluide avec l’autre composant. Eventuellement, la portée d’étanchéité interne ou externe peut être légèrement conique.

[24]Dans un mode de réalisation préféré de l’invention, ledit tronçon d’extrémité comprend des moyens de raccordement réalisés sous la forme d’un moyen à couplage rapide, par exemple par encliquetage, par emmanchement serré ou par vissage, en particulier formé directement par moulage par injection avec la partie de liaison.

[25]Par exemple, ce moyen à couplage rapide est obtenu directement lors du moulage du soufflet.

[26]Dans un mode de réalisation préféré de l’invention, les moyens de raccordement sont réalisés sous la forme de filetages obtenus sur la surface externe ou de taraudage sur la surface interne de la paroi.

[27]Dans un mode de réalisation de l’invention, le composant comprend un accessoire ou un relief configuré pour réaliser une fonction choisie parmi : une fonction de dissipation thermique, une fonction d’étanchéité, une fonction de raccordement, une fonction de rigidité.

[28]D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à la lumière de la description qui suit, faite en référence aux dessins annexés dans lesquels :

[29] [Fig 1] : la figure 1 représente une vue schématique en perspective d’une rampe de collecte ou de distribution de fluide formant un composant de transfert de fluide selon un premier mode de réalisation de l’invention, raccordée à d’autres composants d’un circuit de transfert de fluide ;

[30] [Fig 2] : la figure 2 représente une vue schématique en perspective et écorchée de la rampe de la figure 1 ;

FEUILLE DE REMPLACEMENT (REGLE 26) [31] [Fig 3] : la figure 3 représente une vue schématique en perspective de la rampe de la figure 1 ;

[32] [Fig 4] : la figure 4 représente une vue schématique en perspective et en coupe de la rampe de la figure 3 ;

[33] [Fig 5] : la figure 5 représente une vue schématique en perspective et en coupe à échelle agrandie d’une partie de liaison de la rampe de la figure 4 ;

[34] [Fig 6] : la figure 6 représente une vue schématique détaillée à échelle agrandie d’une région flexible du composant selon le premier mode de réalisation ;

[35][Fig 7] : la figure 7 représente une vue schématique en perspective d’un composant tubulaire selon un deuxième mode de réalisation de l’invention ;

[36][Fig 8] : la figure 8 représente une vue schématique et en perspective d’un composant de transfert de fluide selon un troisième mode de réalisation, raccordé à d’autres composants d’un réseau de transfert de fluide ;

[37][Fig 9] : la figure 9 représente une vue schématique et en perspective d’un premier composant de transfert de fluide de l’art antérieur et du composant de transfert de fluide selon le troisième mode de réalisation de l’invention.

[38] [Fig 10] : la figure 10 représente un graphique comparatif de deux courbes d’évolution d’une valeur de la force de flexion en fonction d’un déplacement axial des composants de l’art antérieur et de l’invention illustrés sur la figure 8.

[39]On a représenté de façon schématique sur les figures 1 à 6 un premier mode de réalisation d’un composant de transfert de fluide pour véhicule automobile selon l’invention. Ce composant de transfert de fluide porte la référence générale 10.

[40]On a représenté de façon schématique sur cette même figure 1 un réseau fluidique ou circuit de transfert de fluide pour un véhicule automobile comprenant au moins le composant de transfert de fluide 10 selon l’invention. Le réseau fluidique est désigné par la référence générale 100. Ce circuit 100 comprend dans cet exemple d’autres composants de transfert de fluide 110 et 120 illustrés sur les figures et qui seront décrits plus en détail ci-après.

[41]Dans ce premier mode de réalisation illustré sur les figures 1 à 6, afin de permettre par exemple le raccordement de ce réseau fluidique 100 à une conduite principale de collecte ou de distribution du fluide, le composant 10 forme une rampe collectrice et/ou distributrice de fluide. Cette rampe 10 comprend, comme cela est illustré sur les figures 3 et 4, une colonne 12 pourvue selon un axe longitudinal d’une pluralité d’orifices 11 d’écoulement du fluide espacés les uns des autres.

FEUILLE DE REMPLACEMENT (REGLE 26) [42]De façon connue en soi, une rampe distributrice ou collectrice d’un fluide permet la distribution ou la collecte vers ou en provenance d’un réseau de circulation de fluide, par exemple un circuit de régulation thermique d’un pack-batterie ou d’une batterie de véhicule automobile électrique et/ou hybride (non illustrés sur ces figures).

[43]Généralement, la régulation thermique est assurée au moyen d’un fluide caloporteur qui circule dans un échangeur thermique positionné au contact de la batterie et parcouru par le fluide caloporteur selon un chemin de circulation du fluide plus ou moins complexe.

[44]La régulation thermique d’un tel pack-batterie est généralement réalisée par une multiplicité de canaux tubulaires de circulation de fluide disposés en série ou en parallèle selon une surface d’échange pour former une zone d’échange thermique efficace. Ce réseau fluidique forme par exemple un quadrillage serré sur toute la surface de la batterie pour former une zone d’échange thermique efficace.

[45]Ce réseau présente par exemple une rangée d’extrémités de tubulures s’étendant longitudinalement formant autant d’orifices d’entrée/sortie du réseau pour la circulation du fluide. L’entraxe des extrémités de tubulures peut d’une part être relativement réduit et d’autre part peut présenter une variabilité de tolérances.

[46]Conformément à l’invention, le composant de transfert de fluide 10 comprend une partie de liaison 14 à un autre composant 110, par exemple un des composants 110 ou 120 du circuit 100. Dans ce premier mode de réalisation, le composant 10 forme une rampe qui comprend une pluralité de parties 14 de liaison à une pluralité de composants 110 du réseau fluidique 100.

[47] Ainsi, comme cela est visible sur la figure 3, la rampe 10 comprend de préférence une colonne principale 12 de répartition de fluide s’étendant longitudinalement selon l’axe X et la pluralité de parties de liaison 14 forment des conduites de transfert de fluide s’étendant parallèlement par exemple les unes par rapport aux autres et s’étendant transversalement, dans l’exemple décrit, selon une direction Y de façon régulièrement espacée le long de la colonne 12. Bien entendu, dans une variation non illustrée sur les figures, les conduites de transfert de fluide peuvent présenter d’autres orientations que des orientations perpendiculaires par rapport à la direction longitudinale de la colonne 12.

[48]Plus particulièrement et comme illustré en détail sur la figure 5, la partie de liaison 14 comprend une paroi tubulaire périphérique 16 s’étendant selon la direction longitudinale Y. La partie de liaison 14 délimite un tronçon principal 18 qui se prolonge par un tronçon d’extrémité 20 de raccordement avec un autre composant 110 du circuit 100.

FEUILLE DE REMPLACEMENT (REGLE 26) [49]De préférence, le tronçon de raccordement 20 comprend des moyens de raccordement réalisés sous la forme d’un moyen à couplage rapide, par exemple par encliquetage, par emmanchement serré ou par vissage.

[50]Comme cela est illustré en détail sur la figure 2, le composant 110 comprend par exemple un embout 112 d’extrémité de type à cran sapin. Le composant 110 est dans cet exemple raccordé à la partie de liaison 14 correspondante de la rampe 10 par emmanchement de l’embout à cran sapin 112 à l’intérieur du tronçon d’extrémité 20 de raccordement. Bien entendu, l’invention n’est pas limitée à la forme des moyens de raccordement du tronçon d’extrémité 20.

[51]En outre, dans une variante non illustrée, d’autres moyens de raccordement peuvent être envisagés, tels que des moyens de raccordement réalisés sous la forme de filetages obtenus sur la surface externe ou de taraudage sur la surface interne de la paroi.

[52]De façon plus générale, le tronçon d’extrémité de raccordement 20 se présente sous la forme d’un tube cylindrique allongé s’étendant longitudinalement selon la direction principale Y de la partie de liaison 14 et définissant en surface interne ou en surface externe une portée d’étanchéité pour son raccordement étanche au fluide avec l’autre composant. La partie de liaison 14 comprend encore de préférence un épaulement annulaire externe délimitant le tronçon d’extrémité 20 du tronçon principal 18. Comme illustré, cet épaulement annulaire forme la base d’un élargissement de la partie de liaison 14 en direction de son extrémité libre 20 A.

[53]Dans ce premier mode de réalisation, cette partie de liaison 14, et de préférence, l’intégralité de la rampe 10, est moulée par injection dans une cavité libre de moulage d’une matrice de moulage, d’une matière plastique, par exemple un matériau thermoplastique relativement rigide.

[54]En particulier, conformément à l’invention, le tronçon principal 18 comprend une portion localisée flexible 22, distincte axialement et fonctionnellement du tronçon de liaison 20. Cette portion localisée flexible 22, ci-après désignée soufflet 22, présente sur une face interne 161 de la paroi 16 une gorge hélicoïdale 26, imprimée par moulage en creux dans la face interne 161, afin de créer un relief interne en spirale dans la région 22 de la paroi 16. Cette conformation de relief interne en spirale autorise une déformation élastique en flexion de la partie 14 au niveau du soufflet 22.

[55]De préférence, ladite partie de liaison 14 délimitant un canal interne 15 d’écoulement du fluide, ce canal interne 15 est dimensionné pour que sa section transversale interne définie entre la région de soufflet 22 et une extrémité libre 20A du tronçon d’extrémité 20

FEUILLE DE REMPLACEMENT (REGLE 26) soit supérieure à un diamètre nominal de filetage d’un objet fileté pouvant coopérer de façon complémentaire avec la gorge hélicoïdale 26, afin de permettre le retrait dudit objet hors de la partie de liaison 14 par dévissage le long de la gorge hélicoïdale. De préférence, cet objet est un noyau de moulage qui doit être retiré après une opération de moulage du composant.

[56]Par ailleurs, afin de minimiser encore les contraintes des efforts de flexion dans la le soufflet 22, la paroi 16 présente également un relief externe non rectiligne sur la face externe 16E de la paroi 16.

[57]De préférence, le soufflet 22 présente également sur la face externe 16E de la paroi 16 une crête hélicoïdale 28 de filetage, imprimée par moulage sur la face externe 16E de la paroi 16. Dans ce cas, la gorge hélicoïdale intérieure 26 et la crête hélicoïdale extérieure 28 sont configurées pour s’engager par complémentarité de forme l’une dans l’autre afin de former ensemble dans le soufflet 22 de la paroi 16 un seul renflement s’enroulant selon une géométrie de type spirale autour de la direction longitudinale Y de la partie de liaison 14.

[58]Cette géométrie de la paroi 16 présente notamment un profil longitudinal formé d’ondulations délimitant des spires de la spirale. Ainsi, comme cela est visible sur la figure 6, la paroi 16 présente dans le soufflet 22 selon un profil longitudinal de la direction Y, une série d’ondulations qui se manifestent par des renflements et des dépressions alternés de la paroi 16 le long de la direction dans laquelle la partie de liaison 14 s'étend. De préférence, l’épaisseur E de la paroi 16 dans cette région de soufflet 22 est sensiblement uniforme.

[59]On a représenté plus en détail la géométrie en spirale de la région flexible sur la figure 6. Sur cette figure 6, on voit un relief hélicoïdal intérieur 26 et un relief hélicoïdal extérieur 28 qui délimitent respectivement selon un profil longitudinal de la partie de liaison 14 respectivement une ondulation de paroi 16 intérieure et une ondulation de paroi 16 extérieure. On voit notamment que les deux ondulations intérieure et extérieure sont « en phase » et présentent des pics et des creux d’ondulations qui coïncident sensiblement axialement de façon à produire une paroi 16 avec un profil ondulé. En effet, de préférence, l’ondulation de la face extérieure 16E tend à s'engager par complémentarité de forme dans l’ondulation de la face interne 161, les sommets de l’ondulation d’une des faces venant se loger dans les creux de l’ondulation de l'autre des faces. Cette complémentarité des ondulations intérieure et extérieure permet de définir une épaisseur

FEUILLE DE REMPLACEMENT (REGLE 26) sensiblement constante le long de la paroi 16, y compris dans la région formant soufflet 22.

[60]Par ailleurs, de préférence, l’épaisseur E de la paroi 16 est sensiblement constante dans la région soufflet 22 le long de l’ondulation de la paroi 16 comme cela est illustré sur la figure 6. Toutefois, grâce à l’invention, il est possible de prévoir une variation de l’épaisseur de la paroi 16 le long de la région formant soufflet 22 contrôlée et optimisée afin d’obtenir des effets supplémentaires en termes de flexibilité et tenue à l’éclatement. Par exemple, il est possible de prévoir une épaisseur de paroi plus importante aux sommets et aux creux des ondulations et une épaisseur relativement plus faible au niveau des flancs (de jonction des sommets et des creux) de ces ondulations.

[61]La réalisation de la partie de liaison 14 par moulage par injection, d’une façon générale offre en effet de nombreuses possibilités. Par exemple, dans le cas où la capacité en flexion de la partie de liaison 14 n’est souhaitée que dans une seule orientation privilégiée de déformation, il sera possible de prévoir une conformation particulière de la région 22 formant soufflet en termes d’épaisseur de la paroi et de géométrie externe. En effet, dans le cas d’une orientation fonctionnellement privilégiée de flexion, la région du soufflet 22 va avoir tendance à travailler en extension à l’extérieur du fléchissement et en compression à l’intérieur du fléchissement. Grâce, par exemple à une optimisation par simulation numérique de l’épaisseur et de la géométrie externe de la paroi 16 de la partie de liaison 14, il sera possible d’améliorer les performances globales de flexion du composant en tenant compte de sa destination finale. On notera toutefois que la modification de la géométrie interne de la partie de liaison 22 est en revanche plus limitée et contrainte notamment par la nécessité du retrait du noyau de moulage par dévissage.

[62]En outre, dans un mode de réalisation de l’invention non illustré, le contrôle de la variation de l’épaisseur de la paroi peut permettre également d’ajouter à la partie de liaison 14 une fonction de rigidité localisée dans certaines zones du composant, y compris dans la région 22 de soufflet. Par exemple, cette fonction de rigidité peut être réalisée au moyen de nervures formées en relief externe de la paroi, permettant de rigidifïer la partie de liaison 14 dans certaines directions tout en autorisant sa déformation dans d’autres directions.

[63]Le soufflet 22 de la partie de liaison 14 comprend ainsi un relief d’ondulation externe 24 moulé sur la face externe 16E de la paroi 16. Dans ce mode de réalisation, le relief d’ondulation 24 est formé par la crête hélicoïdale continue 28.

FEUILLE DE REMPLACEMENT (REGLE 26) [64]Toutefois, dans une variante non illustrée, le relief d’ondulation 24 peut comprendre une pluralité de gorges ou d’annelures circonférentielles adjacentes formées à l’extérieur. De préférence, ces annelures sont fermées mais peuvent se présenter sous forme d’anneaux ouverts formés en relief sur la partie de liaison 14.

[65]D’un point de vue dimensionnel, dans cet exemple décrit, l’épaisseur de la paroi 16 au niveau du tronçon d’extrémité 20 est de préférence supérieure ou égale à un millimètre afin de garantir un raccordement de liaison avec un autre composant 110 du circuit 100 suffisamment robuste. L’épaisseur minimale au niveau de la région spiralée 22, donc au niveau de la région la plus contributrice à la souplesse, dépend de préférence de la dimension globale du composant 10.

[66]Ainsi, par exemple, pour des composants présentant une partie de liaison de diamètre nominal (sommet à sommet au niveau de la région soufflet 22) extérieur inférieur ou égal à douze millimètres, l’épaisseur de la paroi 16 dans la région soufflet 22 peut être d’un demi millimètre. Pour les composants présentant une partie de liaison de diamètre nominal extérieur supérieur à vingt millimètres, cette épaisseur de paroi 16 dans la région flexible 22 peut être supérieure à un millimètre.

[67]L’ épaisseur de la paroi dans la région soufflet 22 est ainsi en général choisie plus fine que celle de la paroi du tronçon d’extrémité 20 afin de disposer de plus de souplesse et donc de pouvoir absorber plus de dispersion de positionnement.

[68]De préférence, afin d’obtenir un maximum de souplesse en flexion, il est souhaitable de prévoir un pas hélicoïdal de l’enroulement intérieur et extérieur selon l’axe longitudinal permettant d’obtenir une ondulation relativement serrée, c’est-à-dire en formant une alternance de sommets et de creux rapprochés les uns des autres. Ceci permet d’éviter à la matière de la partie de liaison 14 de travailler en allongement et en compression et ainsi de limiter les contraintes dans la région de soufflet 22.

[69]Dans l’exemple, le nombre de spires nécessaire à l’obtention de la souplesse recherchée dépend de plusieurs paramètres, et notamment du diamètre externe de la partie de liaison 14. Bien entendu, il est souhaitable d’augmenter le nombre de spires de la région flexible avec le diamètre. Ainsi, de préférence, le nombre de spires minimal par partie de liaison 14 peut être défini par le rapport suivant : du diamètre extérieur (en millimètre) sur le nombre trois.

[70]Pour une partie de liaison de diamètre extérieur nominal inférieur ou égal à dix millimètres, un nombre minimal de trois spires par partie de liaison 14 est souhaitable

FEUILLE DE REMPLACEMENT (REGLE 26) pour obtenir un effet. Il peut être ainsi souhaitable de doubler le nombre de spires pour un tube de diamètre extérieur de vingt millimètres.

[71]Dans un autre mode de réalisation préféré de l’invention, l’article tubulaire comprend une portion médiane qui s’étend de façon adjacente à la portion d’extrémité, dans lequel l’épaisseur de la portion médiane est comprise entre 0,2 millimètre et 2 millimètres.

[72]On a représenté sur la figure 7, un composant de transfert de fluide 10 selon un deuxième mode de réalisation. Ce composant de transfert de fluide 10 se présente sous la forme d’un articule tubulaire 50.

[73 ]L’ article tubulaire 50 comprend un corps de forme générale tubulaire creux et pourvu de deux extrémités libres 52. Dans l’exemple illustré sur la figure 7, l’article tubulaire 50 comprend deux parties de liaison 14 conformes à l’invention et reliées entre elles par une portion intermédiaire coudée 54.

[74]Selon l’invention, et comme cela est illustré sur la figure 7, chaque partie de liaison 14 comprend une paroi tubulaire périphérique 16 s’étendant selon la direction longitudinale. La partie de liaison 14 délimite un tronçon principal 18 qui se prolonge par un tronçon d’extrémité 20 de liaison avec un autre composant (non représenté) du circuit 100.

[75]Conformément à l’invention, le tronçon principal 18 comprend une portion localisée flexible 22, distincte axialement et fonctionnellement du tronçon de liaison 20. Cette portion localisée flexible 22 en forme de soufflet présente sur une face interne 161 de la paroi 16 une gorge hélicoïdale (non visible sur la figure 7), imprimée par moulage en creux dans la face interne de la paroi tubulaire 16.

[76]De préférence, l’article 100 est moulé d’une pièce par injection et réalisé dans un matériau polymère thermoplastique dans une cavité libre d’une matrice de moulage (non représentée).

[77]Par exemple, le matériau thermoplastique présente les propriétés mécaniques suivantes : un allongement à la rupture longitudinale supérieur à 50 % (conformément à la norme DIN EN ISO 527), mesuré sur éprouvette conditionnée, un module d’élasticité inférieur ou égal à 500 MPa (conformément à la norme DIN EN ISO 527), mesuré sur éprouvette conditionnée. De préférence, le matériau thermoplastique est choisi parmi du PA612, du PA12, du PAU, de la polyoléfine (PE, PP), un thermoplastique élastomère (PP/EPDM, SEBS, NBR/PVC, TPU) ou du caoutchouc (EMPDM, FKM, Silicone) ou un mélange de ces composants.

[78]La norme internationale ISO 527 est utilisée pour déterminer les propriétés en traction des films et feuilles plastiques sur une éprouvette réalisée en matière en plastique

FEUILLE DE REMPLACEMENT (REGLE 26) mesurant moins de un millimètre d'épaisseur. Les propriétés en traction comprennent la résistance à la traction, la limite d'élasticité, l'allongement à la limite d'élasticité, l'allongement à la rupture et dans certains cas le module de Young.

[79]Par exemple, pour mesurer l’allongement à la rupture longitudinale, on applique sur l’éprouvette conditionnée une vitesse de traction de 50 millimètres par minute.

[80]Par exemple, pour mesurer l’allongement à la rupture transversale, on applique sur l’éprouvette conditionnée une vitesse d’allongement de 25 millimètres par minute.

[81]Exemple 1.

[82]L’article tubulaire 50 est réalisé par moulage par injection d’un matériau thermoplastique composé d’un polyamide connu sous la nomenclature des produits selon la norme ISO 1874 : PA612-HIP, E, 22-005. Ce matériau connu sous le nom commercial Grilamid® présente les propriétés mécaniques suivantes : module d’élasticité (en anglais « tensile modulus »), à sec (en anglais « dry »)/sur éprouvette conditionnée (en anglais, abréviation, « cond. ») : 550/380 MPa ; contrainte au seuil d’écoulement (en anglais « yield stress »), à sec/sur éprouvette conditionnée : 30/25 MPa ; Allongement à la rupture (en anglais « strain at break »), à sec/sur éprouvette conditionnée : >50%/>50 %.

[83]Exemple 2.

[84]L’article tubulaire 50 est réalisé par moulage par injection d’un matériau thermoplastique composé d’un polyamide connu sous la nomenclature des produits selon la norme ISO 1874 : PA12-HIP, EHLW, 22-004. Ce matériau connu sous le nom commercial Grilamid® présente les propriétés mécaniques suivantes : module d’élasticité, à sec/sur éprouvette conditionnée : 370/360 MPa ; contrainte au seuil d’écoulement, à sec/sur éprouvette conditionnée : 25/25 MPa ; allongement à la rupture, à sec/sur éprouvette conditionnée : >50%/>50 %.

[85]Les matières thermoplastiques (exemples 1 et 2) décrites précédemment sont à l’origine destinées à des procédés de transformation classiques par extrusion et ont une relativement forte viscosité pour permettre une transformation aisée par extrusion. En outre, les formes décrites ci-dessus nécessitent de diminuer les épaisseurs parois au strict minimum, ces deux contraintes réunies nécessitent l’utilisation d’une machine développant des pressions importantes dans des moules adaptés (par exemple, moule régulé en température, point d’injection spécial « bloc chaud ou nappe ou point d’injection multiple »).

[86]Ces matières sont sélectionnées pour leur souplesse supérieure à celle des grades typiquement utilisés en injection.

FEUILLE DE REMPLACEMENT (REGLE 26) [87]En outre, de préférence, le matériau thermoplastique présente un allongement à la rupture transversale supérieur à 50 (%) (Conformément à la norme DIN EN 53504), de préférence supérieur à 100 (%).

[88]De préférence, la portion coudée 54 présente un angle vif de coudage (par exemple inférieur à trente degrés), notamment dans le but de réduire au maximum l’encombrement de la canalisation, permettant ainsi par exemple de relier entre eux des canaux très proches.

[89]Bien que l’article tubulaire ait été décrit pour une application d’emmanchement sur un embout type cran-sapin, un article tubulaire selon ce deuxième mode de réalisation est également compatible avec d’autres modes de réalisation de l’assemblage de l’article tubulaire et d’un embout non décrits.

[90]On a représenté sur les figures 8 à 10, un composant de transfert de fluide selon un troisième mode de réalisation. Ce composant de transfert de fluide porte la référence VI.

[91] Sur la figure 8, on voit que le composant VI forme un article tubulaire pourvu de deux parties de liaison 14 conformes à l’invention. Ces deux parties de liaison 14, sont comme dans le deuxième mode de réalisation, reliées entre elles par une partie coudée. On notera que de façon non limitative, cette partie coudée présente un angle de coudage moins vif que l’angle de coudage du composant de transfert de fluide du deuxième mode de réalisation.

[92]Cet article tubulaire VI est monté dans un réseau de transfert de fluide 100 et comme cela est illustré sur la figure 8 est raccordé à deux composants 110 de forme générale en Y. Ce composant 110 de forme générale en Y présente deux branches munies à leurs extrémités libres respectives d’un embout à cran sapin 112, ces deux branches étant reliées entre elles à un tronc tubulaire central.

[93]De façon analogue aux premier et deuxième modes de réalisation, chaque partie de liaison 14 comprend un tronçon principal 18 et un tronçon d’extrémité 20 de liaison avec l’autre composant 110 du circuit 100. Ce tronçon principal 18 comprend une région flexible 22 formant soufflet qui ne sera pas décrite en détail à nouveau.

[94]Dans ce troisième mode de réalisation, un maximum d’effet a été obtenu en disposant les deux régions flexibles 22 formant soufflet les plus proches possible de la portion coudée 52, et de préférence de façon presque jointive au niveau de la face intérieure de la paroi du coude.

[95]Comme cela est illustré sur la figure 8, la partie coudée de l’article VI présente un intrados défini par la face curviligne intérieure concave de la paroi de la partie coudée et

FEUILLE DE REMPLACEMENT (REGLE 26) un extrados défini par la face curviligne extérieure convexe de la paroi de la partie coudée, et reliant les deux parties de liaison 14 entre elles. La présence de l’angle de coudage de l’article Vi a notamment dans le but de réduire au maximum l’encombrement du réseau de transfert de fluide, en permettant par exemple de relier entre eux des canaux très proches. L’angle de coudage peut être compris de préférence dans une plage de valeurs comprises entre 30° et 120°.

[96]Dans le mode de réalisation préféré de l’invention illustré sur la figure 8, on voit que les régions flexibles 22 formant soufflet sont de préférence sensiblement jointives dans l’intrados et disjointes dans l’extrados de la partie coudée.

[97]La figure 9 représente en détail le composant VI conforme à ce troisième mode de réalisation et un autre composant V0 de l’art antérieur. Comme cela est visible, cet autre composant V0 ne comporte pas de régions flexibles 22 formant soufflet conformées géométriquement en spirale comme dans l’invention sur chacune de ces parties de liaison 14.

[98]Sur la figure 10, on a représenté sous forme d’un graphique le résultat comparatif de tests de flexion soumis aux deux composants VI et V0. Ce graphique représente sur l’axe des abscisses le déplacement axial des parties de liaison 14 en millimètres et sur l’axe des ordonnées une valeur de force en Newtons.

[99]On constate notamment que pour obtenir un même déplacement axial (axe des abscisses), par exemple de trois millimètres (négatif ou positif), la valeur de la force en Newton nécessaire pour obtenir ce même déplacement est inférieure pour le composant VI (de cinquante à cent newtons) que pour le composant V0.

[100]Par exemple, pour la plage de diamètres nominaux des parties de liaison (majoritairement entre huit millimètres et vingt millimètres de sommet à sommet), une amplitude de déplacement comprise entre un à deux millimètres apparaît comme efficace. Bien entendu, cet exemple est uniquement donné à titre indicatif car l’amplitude de déplacement est liée à la géométrie.

[101]Conformément à l’invention, la partie de liaison 14 et de préférence le composant de transfert de fluide 10 dans son ensemble est réalisé par moulage par injection d’une matière plastique, de préférence thermoplastique, dans une cavité libre de moulage d’une matrice de moulage (non représentée).

[102]Pour la fabrication d’un tel composant, on procède comme suit : on fabrique la partie de liaison 14 par moulage par injection. On prévoit une matrice de moulage comprenant un moule, par exemple en deux parties, et un noyau positionné à l’intérieur du moule afin de

FEUILLE DE REMPLACEMENT (REGLE 26) délimiter au moins une cavité libre de moulage à l’intérieur de laquelle peut être injectée une matière plastique à l’état fondu. Cette cavité libre de moulage est configurée pour conformer la partie de liaison pourvue de la région ayant la forme du soufflet 22 de l’invention.

[103]On ferme ensuite le moule et on injecte dans le moule une matière plastique à l’état fondu. Cette matière plastique remplit la cavité libre du moule. Pendant toute l’étape de fabrication, notamment pendant l’étape d’injection dans le moule de matière plastique, le volume intérieur de la partie de liaison 14 est rempli par le noyau. Une fois l’étape d’injection terminée, on retire le noyau par dévissage grâce à la gorge hélicoïdale imprimée en creux à l’intérieur de la partie de liaison et on ouvre le moule pour extraire la partie de liaison moulée.

[104]On va maintenant décrire les principaux aspects de fonctionnement d’un composant tubulaire conforme à l’invention, par exemple conforme au premier mode de réalisation.

[105]Le composant de transfert de fluide 10 obtenu par le procédé de moulage décrit ci-dessus est dans le premier mode de réalisation une rampe collectrice/distributrice de fluide. Cette rampe 10 présente une pluralité de conduites tubulaires et doit par exemple être intégrée dans un réseau de distribution de fluide pouvant imposer des contraintes géométriques dimensionnelles. Dans cet exemple, le réseau de distribution de fluide auquel les composants de l’invention se raccordent comprend lui-même des tolérances de positionnement que les parties de liaison 14 vont permettre de rattraper, avec un minimum d’efforts et en exerçant un minimum de contraintes résiduelles. Dans ce contexte, il est important de bien maîtriser la géométrie nominale du composant selon l’invention, ce que le composant de l’invention obtenu par procédé de moulage permet de réaliser mieux que par exemple des composants avec des géométries plus classiques issues de procédés d’extrusion, qui vont incorporer davantage de dispersions, par exemple liées à la coupe, au thermoformage, etc. En effet, les dispersions géométriques de tubes annelés obtenus par procédé d’extrusion se cumulent avec les dispersions géométriques du réseau de distribution, et risquent donc d’augmenter les mouvements/efforts nécessaires à effectuer. Ainsi, l’invention va faciliter le raccordement en limitant les efforts à la fois par sa précision géométrique et par son aptitude à se déformer.

[106]Comme chaque conduite tubulaire est formée par une partie 14 de liaison conforme à l’invention, cette dernière, grâce à sa région flexible 22 formant soufflet peut absorber cette rigidité structurelle du réseau de distribution et permettre de faciliter le

FEUILLE DE REMPLACEMENT (REGLE 26) raccordement des composants entre eux sans conduire à la formation de zones de concentrations d’efforts pouvant conduire à des fragilités structurelles. Par ailleurs, la fabrication par moulage de cette partie de liaison 14 a pour avantage de maîtriser avec une relativement grande finesse l’épaisseur de la paroi 16 dans cette région 22.

[107]Ceci présente un double avantage. D’une part, le contrôle et la maîtrise de l’épaisseur de la paroi permet d’obtenir une région flexible formant soufflet avec des propriétés de déformation en flexion optimisée puisque le fait de minimiser l’épaisseur joue naturellement un rôle très important dans l’obtention de propriétés de déformation performantes. D’autre part, le contrôle et la maîtrise de l’épaisseur de la paroi permet de garantir une épaisseur minimale de la paroi préservant la robustesse de cette région flexible et limitant des zones de fragilité liées à un défaut potentiel d’épaisseur localisée.

[108]Bien entendu, bien que non illustrés sur les figures, le composant peut être pourvu d’autres moyens de fixation : trou circulaire ou oblong, queue d’aronde, clip, diverses formes de calage permettant le maintien de la pièce dans son environnement final et pouvant également servir à 1’ indexage de sa position, de son orientation, divers marquages pouvant être réalisés directement dans le moule en injection, ou sur des formes aménagées sur la pièce, via des procédés de marquages classiques : micropercussion, rayage, laser, impression, tampographie, etc.

[109]Bien que le composant ait été décrit pour une application d’emmanchement sur un embout type cran-sapin, un composant selon l’invention est également compatible avec d’autres modes de réalisation de l’assemblage du composant et d’un embout, notamment par soudure (rotation, laser, ...). Dans ce cas, la technologie d’injection conserve ses avantages de précision de maîtrise dimensionnelle, favorable à des soudures de bonne qualité.

[110]L’ invention offre également la possibilité de former dans le composant de transfert de fluide une ou plusieurs gorges pour y loger un joint torique qui fera l’étanchéité sur les parois d’un alésage « femelle » ou une autre gorge dans laquelle peut être logée une agrafe d’arrêt. Elle peut aussi comporter un ou plusieurs clips qui configuré pour se verrouiller dans un orifice de la partie femelle.

[111]I1 est également possible d’aménager en extrémité de ce composant de transfert de fluide selon l’invention une surface d’appui relativement importante de type collerette, permettant par exemple d’assurer une étanchéité sur un joint plat.

FEUILLE DE REMPLACEMENT (REGLE 26) [112]L'invention offre également la possibilité de former dans un composant de transfert de fluide selon l’invention une collerette d'arrêt afin de réaliser un embout mâle de raccordement, par exemple destiné à être connecté à un raccord à encliquetage.

[113]De façon plus générale, le composant peut comprendre en variante tout accessoire ou relief additionnel configuré pour réaliser une fonction choisie parmi : une fonction de dissipation thermique, une fonction d’étanchéité, une fonction de raccordement, une fonction de rigidité. Par exemple, on comprendra que le composant selon l’invention peut comprendre toute pièce ou reliefs additionnels internes ou externes, formés par exemple sur le tronçon d’extrémité pour définir la fonction de raccordement (par exemple des moyens de couplage rapide) du composant à un autre composant. Ces moyens de couplage rapide peuvent être obtenus par exemple directement lors du moulage par injection de la partie de liaison 14, par exemple lors d’une même étape de moulage dans une même cavité de moulage.

[114]Le composant selon l’invention étant défini comme comprenant au moins une partie de liaison pourvue d’une région formant soufflet. Des pièces ou reliefs ou accessoires prévus sur le composant pour réaliser d’autres fonctions d’étanchéité, de dissipation thermique, de rigidité, de raccordement peuvent être ajoutés au composant, par exemple en étant obtenus directement lors du moulage par injection de la partie de liaison 14.

[115 ]L’ invention ne se limite pas aux modes de réalisation précédemment décrits. D’autres modes de réalisation à la portée de l’homme du métier peuvent aussi être envisagés sans sortir du cadre de l’invention définie par les revendications ci-après. C’est ainsi, notamment que l’on ne s’éloignerait pas du cadre de l’invention en modifiant les formes de détail des composants de transfert de fluide, en ajoutant des pièces ou reliefs additionnels de fonction de raccordement, de rigidité, de dissipation thermique ou autres.

FEUILLE DE REMPLACEMENT (REGLE 26)