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La présente invention concerne un dispositif d'accouplement du type comprenant des pièces indépendantes assemblées ooaxialement bout à bout, et plus particulièrement un dispositif dans lequel les pièces sont bloquées ou verrouillées entre elles de manière amovible, oontre leur désaccouplement,
Les pièces ainsi assemblées peuvent être des raccords d'extrémités de tubes ou tuyaux pouvant contenir ou non une ou plusieurs vannes. L'invention est également applicable aux ensembles dans lesquels l'une des pièces de l'ac- couplement est un écrou ou une fermeture telle qu'un bouchon ou un capuchon.
Des dispositifs de ce genre à pièces de blocage interconnectées sont connus dans lesquels est prévu un écrou composite comprenant une pièce intérieure et une pièce extérieure tubulaires glissant télescopiquement l'une sur l'autre et qui sont disposées pour permettre à la fois un déplace- ment relatif axial et un déplacement relatif de rotation. La pièce intérieu- re de l'écrou est formée avec des filets intérieurs en vue de leur engage- ment avec une pièce complémentaire d'accouplement. Une telle pièce inté- rieure peut porter également un filetage extérieur à pas rapide en sens in- verse du filetage intérieur. Le filetage extérieur s'engageant avec un filetage intérieur complémentaire porté par la pièce extérieure de l'écrou.
Grâce à cet arrangement, le glissement axial mentionné plus haut de la pièce extérieure sur la pièce intérieure est obtenu au moyen d'une rotation de la pièce extérieure autour de la pièce intérieure. Ce déplacement axial est utilisé pour réaliser la libération du verrouillage entre les pièces d'ac- couplement. Un tel mode de construction est compliqué et coûteux notamment en raison des difficultés d'usinage du filetage à pas rapideo D'autre part la disposition n'est pas complètement satisfaisante en raison du risque de coincement et de grippage des pièces.
Un des buts de l'invention est de réaliser un dispositif d'ac- couplement du type mentionné ci-dessus avec. verrouillage et déverrouillage automatiques., dispositif comprenant un écrou qui supprime le déplacement axial relatif de la pièce extérieure par rapport à la pièce intérieure et qui évite le coincement et le grippage des pièces employéeso L'invention a notamment pour objet un dispositif d9accouplement du type à rochet avec organe de verrouillage à encoches,
dispositif caracté= risé par une pièce en forme d'écrou composite qui comprend d'une part un élément intérieur ou corps creux portant un filetage pour sa fixation sur l'une des pièces de 1-'accouplement et des organes pour engagement de ver- rouillage avec le dispositif de verrouillage d'autre part un élément exté- rieur ou capuchon creux disposé autour du corps pour un déplacement relatif de rotation autour de l'axe de l'écrou mais maintenu contre tout déplacement relatif axial.
Une autre caractéristique de l'invention consists an ce que l'é- crou porte plusieurs organes de libération répartis angulairement autour de l'axe de l'écrou, ces organes étant portés par l'un des éléments et guidés pour un déplacement longitudinal relatif dans les deux sens entre d'une part une position étendue, dans laquelle les organes de libération butent contre l'organe de verrouillage pour provoquer le déplacement de séparation de celui-ci avec le corps de 1-'écrou en vue de libérer l'engagement de verrouillage existant entre eux,
et d9autre part une position de retrait dans laquelle les organes de libération sont retirés de leur butée contre l'organe de verrouillage pour permettre une coopération entre celui-ci et le corps d'écrou en vue d'établir un engagement de verrouillage entre eux, des moyens étant prévus pour effectuer le déplacement des organes de libéra= tion au moyen d'un déplacement relatif de rotation du capuchon par rapport au corps décrou,
L'écrou compris dans le dispositif d'accouplement de l'invention ne comporte pas d'assemblage par vissage entre les pièces extérieure et intérieure de l'écrou,, Pour dégager une pièce ou bague de verrouillage, de la pièce complémentaire d'accouplement,
il est prévu une série de broches axiales guidées pour leur déplacement axial par l'une des pièces de l'écrou
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et actionnées par des surfaces de cames portées par l'autre pièce de l'écrou.
Dans un mode de réalisation, les broches sont portées et guidées dans la pièce intérieure de lécrou d'accouplement étant réparties équidis= tantes sur son pourtour et sont attaquées simultanément par des surfaces de cames formées ou portées par la pièce extérieure de l'écrou de manière à être déplacées axialement lorsqu'on tourne la pièce extérieure sur la pièce intérieure de l'écrou.
Un tel déplacement axial des broches est utilisé pour provoquer la libération de la liaison de verrouillage entre l'écrou d'accouplement et l'anneau de verrouillage de la pièce complémentaire d'ac- couplement de telle sorte que ces éléments peuvent être dévissés ou séparés d'autre façon à la manière usuelleo
Dans la construction de l'écrou suivant !J'invention, la pièce intérieure est de forma et de constitution telles, qu'elles permettent sa fabrication par filage ou extrusion du métal avec un minimum d'opération d'usinage et de finitiono
La pièce extérieure est de même telle qu'elle permette sa fa- brication par forgeage ou estampage,
permettant l'emploi de matériau en feuilles de propriétés convenables mais aboutissant à une pièce extérieure légère tout en étant résistante et durableo
Dans un mode de réalisation la pièce extérieure et la pièce in- térieure portent, venues de forme, l'une des oreilles radiales et l'autre des logements radiaux qui reçoivent les oreilles de sorte que le couple de rotation peut être transmis de l'une des pièces à l'autre. Les logements ont une largeur circonférentielle supérieure à la largeur des oreilles de sorte qu'on réalise une limitation du déplacement de rotation relative des deux pièces. Ce mouvement relatif de rotation est utilisé pour provoquer le déplacement axial des broches de libération mentionnés plus haut.
Une autre caractéristique de forme des logements et des oreil- les., réside en ce que les oreilles sont formées comme partie intégrante de la pièce intérieure d'écrou obtenue par exemple par extrusion. Les loge- ments sont réalisés par emboutissage de la paroi annulaire de la pièce ex- térieure en capuchon, obtenue par exemple par estampage. Dans ce cas les oreilles sont avantageusement prolongées axialement sur la majeure partie de la longueur de la pièce intérieure de l'écrou pour former de larges sur- faces axiales adéquates à leur engagement avec des surfaces radiales complé- mentaires sur les côtés des logements du capuchon qui sont allongés circon- férentiellement.
Le couple de rotation est ainsi transmis entre les pièces en plusieurs points répartis autour de la circonférence de l'écroua
La construction des oreilles radiales sous forme de bossages allongés axialement faisant partie intégrante de la pièce intérieure ou corps de l'écrou permet également de disposer d'une place amplement suffi- sante pour y situer les perçages destinés à recevoir les broches axialement coulissanteso L'emploi de broches de libération et leur disposition dans des oreilles transmettant le couple et limitant le déplacement permet d'uti= liser du métal plus mince que celui qu'il était possible de prévoir jusqu'à maintenant d'où résultent des avantages de poids et d'encombrement diamétral.
Le capuchon extérieur estampé ou manchon ne présente pas seulement des avan- tages de légèreté, d'économie et de réduction de dimensions mais il a en ou- tre l'avantage de comporter des nervures ou protubérances radiales résultant de l'emboutissage de sa paroi annulaire. Ces protubérances constituent des moyens facilitant la prise en main pour faire tourner l'écrou ou encore, en choisissant judicieusement la forme et l'emplacement de ces bossages, ils peuvent être utilisés pour recevoir une clé conventionnelle ou un autre ou- til pour la rotation de l'écrou.
Un autre but de l'invention est de réaliser un dispositif d'ac- couplement dans lequel l'écrou destiné à être utilisé en association avec un organe ou anneau de verrouillage porté par une pièce complémentaire de l'accouplement,soit de conception simple et de construction facile et peu
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coûteuse.
L'invention s'étend également aux caractéristiques résultant de la description ci-après et des dessins annexés et à leurs combinaisons pos= sibleso La description se rapporte à des modes de réalisation de l'invention donnés à titre d'exemples et représentés aux dessins joints dans lesquels - la figure 1 est une vue en élévation partie en coupe, avec certaines pièces brisées et enlevées, d'un raccord de vanne pour la jonc- tion des extrémités de canalisations de fluide telles que les tuyaux utili= sés dans les installations hydrauliques d'avions, l'invention concernant plus spécialement l'écrou d9accouplement du dispositif. les figures 2 et 3 sont des vues analogues montrant les piè- ces droite et gauche non accouplées du dispositif de la figure 1.
- la figures 4 et 5 sont des vues en élévation partie en coupe des extrémités avant et arrière de la pièce d'accouplement de la figure 3 portant l'écrou. la figure 6 est une vue schématique en coupe par 6-6 de la figure 1 à échelle agrandie montrant la relation entre le corps annulaire et la bague de verrouillage, une des broches coulissantes et la came action- nant ladite broche. la figure 7 est une vue analogue montrant la relation entre les pièces à la suite du déplacement de l'écrou extérieur pour pousser la broche et séparer ainsi les dents de la bague des dents de l'écrou, la figure 8 est une vue en élévation coupe d'une variante ana- logue à la figure 1. la figure 9 est une vue en bout de la figure 8.
la figure 10 est une vue d'une autre varianteo la figure 11 est une vue en coupe de la figure 10. la figure 12 est une vue en perspective par 12-12 de la figure 8 à échelle agrandie montrant la relation entre le corps annulaire de ver- rouillage, une des broches coulissantes de libération et la pièce extérieu- re ou manchonde l'écrou,cette vue montrantle rôle de la broche de libéra- tion en tant que butée limitant le mouvement relatif de rotation de la pièce extérieure d'écrou ou manchon sur la pièce intérieure.
- la figure 13 est une vue analogue montrant la saillie de la broche de libération sous Inaction de la came sur la pièce extérieure d'é- crou et la butée de cette broche pour limiter le déplacement relatif de rota- tion de la pièce extérieure sur la pièce intérieure.
- la figure 14 est une vue en élévation partie en coupe montrant une portion de l'extrémité arrière de l'ensemble d9écrou de la figure 12, vue le long de la figure 14-14 de cette figure. les figures 15 et 16 sont des vues schématiques analogues aux figures 6 et 7 montrant une autre variante de l'invention.
- la figure 17 est un détail analogue à la figure 14 relatif au dispositif de la figure 15 et vu le long de la ligne 17=17 de cette figure. la figure 18 est de même une vue le'long de 18-18 de la figure 15, le dispositif de verrouillage annulaire étant supposé enlevé.
La présente invention est décrite et représentée à propos d'un écrou d'assemblage A dans un ensemble d9accouplement comprenant des pièces séparables B et C, l'écrou étant porté par la pièce C et un dispositif de verrouillage D avec lequel est associé 1-'écrou étant porté par la pièce Bo Il est bien entendu que l'invention peut aussi bien être appliquée dans d'autres genres de dispositifs.
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Les pièces d'accouplement B et C comprennent des corps tubulaires 1 à 10, respectivement., ayant chacun des extrémités section circulaire pour leur assemblage conventionnel sur des conduits tubulaires de l'instal- lation en question. La pièce d'accouplement B porte sur son autre extré- mité, ou extrémité avant., un filetage à filets extérieurs 2 qui peut être de pas quelconque ou à pas rapide, ces filets étant engagés dans un fileta- ge intérieur correspondant 3 porté à l'intérieur de la pièce intérieure 4
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de l'écrou A. La pièce d accouplement B comprend un corps tubulaire cylin- drique 1 et un prolongement tubulaire 11 sur lequel sont formés les filets extérieurs d-'accouplement 2.
Le prolongement tubulaire 16 est fileté inté- rieurement et vissé sur l'extrémité avant filetée extérieurement du corps tubulaire 1 en 19. Un joint approprié, tel qu'une rondelle de caoutchouc 20 ou analogue, est monté dans un logement annulaire entre les pièces pour empêcher la fuite du fluide hors des pièces d'accouplement à travers les filets 190
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Leécrou A entoure la partie de corps 10 de la pièce d'accouple- ment G, qui pr"ente à son extrémité avant, une bride s'étendant radialement vers l'extérieur 5 pour former un épaulement circulaire continu 6 engagé à recouvrement par une bride circulaire 7 retournée vers l'intérieur et prévue
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sur l'extrémité arrière de la pièce intérieure d9écrou 4 en vue de maintenir les pièces ensemble contre tout déplacement axiale Lécrou A est, évidemment,
tournant sur le corps 10 de la pièce d'accouplement C lorsqu'on visse l'écrou sur le filetage 2 de la pièce Bo
Lorsqu,!on amène tout d'abord les pièces axialement l'une contre l'autre, un siège de soupape circulaire 11 formé ou porté sur l'extrémité
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de l'organe tubulaire 12 vissé ou fixé d'autre manière dans un contrepargage 14 d'un passage axial 15 du corps d'accouplement 10, est reçu et guidé à em- manche ment doux dans une ouverture pilote circulaire 16 prévue dans une par-
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tie d'extrémité 17 à diamètre réduit qui s-'avance axialement au-delà du filetage 2 de la pièce Bo
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A l'intérieur d9una chambre 30 prévue dans la pièce B par un prolongement tubulaire 18 et guidé par les parois cylindriques intérieures de la chambre en vue de son coulissement axial,
est prévu un pointeau de soupape 32 ayant à son extrémité avant une surface tronconique 32 s'engageant
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hermétiquement avec une surface conjuguée formant siège prévue dans l'extré- mité avant du prolongement 18. Le pointeau 32 est poussé vers la droite (fi- gures 1 et 2) par un ressort de compression hélicoïdal 36 qui agit entre un épaulement radial 37 formé par un contre-perçage dans le corps 1 et un épau- lement radial 38 sur plusieurs prolongements axiaux parallèles 39 du poin- teau 320
Ces prolongements au nombre de quatre sont formés à la fraiseuse dans un bloc de métal de section circulaire dans lequel est usiné le corps 32,
le fraisage étant réalisé dans desplans radiaux sécants par une fraise
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a-taillant courbe qui taille des cloisons de passages courbes symétriquement autour de l'axe de la pièce d'accouplement. Lorsqu'on serre 1?une sur l'au- tre les pièces d'accouplement par vissage de l'écrou A sur le filetage 2, l'extrémité avant du siège de soupape 11 de la pièce C est reçue à travers le passage de guidage 16 et contrainte à s'engager avec le pointeau 32, dé- plagant celui-ci vers la gauche dans la position représentée figure 1 dans laquelle la surface d'extrémité 33 du pointeau est éloignée du siège complé- mentaire;, ouvrant ainsi le passage à travers la pièce B.
Les prolongements 39 du pointeau 32 sont chacun de section trian- gulaire. Ils guident le déplacement du pointeau et forment des passages in- curvés entre eux qui permettent un écoulement non gêné du fluide à travers
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la pièce d9accouplement.
Tandis que le pointeau 32 est ainsi déplacé cependant l'assembla= ge des pièces, la face d2extrémité circulaire 40 de l'extrémité à diamètre réduit 17 de la pièce B est reçue contre l'extrémité complémentaire 41 d'un
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anneau de joint 42 monté à déplacement coulissant axial sur Isolément tubu=
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laire 12 et à l'intérieur d?une chambre cylindrique 43 formée par exemple par un contre-perçage dans le corps tubulaire 10 de la pièce Co Un joint approprié est prévu entre cet anneau 42 et le corps 10, tel que., par exem-
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ple9 un anneau de caoutchouc 45 avec les rondelles d9êtanchéité habituelles de cuir ou de plastique.
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Des joints déformables appropriés, tels quoen caoutchouc synthé= tique 46g 47p 4 sont logés dans des gorges annulaires radiales et axiales dans les faces de joint 33 et 41 respectivement et dans une gorge radiale de la face de joint du siège 11. Ces joints de caoutchouc font légèrement saillie hors des surfaces des organes dans lesquels ils sont montés et sont
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ainsi caNprinés lorsque les pièces sont assemblées. Ces joints peuvent être collés ou vulcanisés en place, bien qu?on puisse également les maintenir par encastrement à la presseo
Un ressort de compression hélicoïdal 50 interposé entre un épaulement intérieur du corps 10 et Panneau de joint 42 force l'anneau pour son engagement dans une surface tronconique du siège de soupape 11 en vue de fermer l'ouverture annulaire du passage axial à travers la pièce d'ac- couplement.
L'élément tubulaire 12 comporte des ouvertures radiales 53 pour
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l9écoulement du fluide entre le passage axial central de la pièce d9accouple- ment et l'ouverture annulaire autour du siège de soupape 11.
La pression de l'extrémité 17 de la pièce d'accouplement B con- tre l'anneau de joint 42 pendant l'assemblage des pièces entre elles,, for- ce l'anneau 42 à s'éloigner du siège de soupape 11 vers la position repré- sentée figure 1, ce déplacement comprimant le ressort 50 et ouvrant un pas- sage annulaire autour du siège de soupape 11 à l'extrémité avant du corps
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d'accouplement 10. La limite de ce déplacement d-ensemble des pièces d9ac- couplement est déterminée par rengagement de la face d'extrémité annulaire 55 du corps 10 contre un épaulement radial annulaire 56 sur l'extrémité
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du prolongement tubulaire lo de la pièce B.
Dans la condition accouplée les pièces sont maintenues rigidement ensemble et les pointeaux mobiles des soupapes 32 et 42 sont hors de leur engagement de fermeture avec leurs sièges respectifs de manière à laisser un libre passage continu du fluide d9une extrémité du dispositif à lautre comme représentée figure 1.
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Pendant la phase finale de 1?opération d?assemblage, il est ef- fectué un verrouillage réciproque entre 1?écrou A et la pièce encochée de blocage D portée par la pièce Bo Ce dispositif de verrouillage comprend un corps annulaire ou anneau 60 qui peut être une feuille mince de métal estampée disposée dans un plan normal à 1?axe de la pièce B et entourant le prolongement tubulaire 18 de celle-ci. Plusieurs consoles 65 de maintien avec bras et ressort., également en métal estampée sort disposées à interval-
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les circonférent1s autour du prolongement tubulaire Ib de la pièce d.l1ae= couplement et sont interconnectées par un bras 67 avec le corps annulaire
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60 de manière à s'9pposer à la rotation de ce dernier par rapport à la pièce.
Chaque console 65 est assemblée par clavetage sur la pièce B, par exemple
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par des prolongements axiaux 70 reçus dans des logements à?ancrage en for= me de fontes axiales formées aux angles d'une partie hexagonale 75 du prolon- gement tubulaire lb de la pièce d-'accouplement. Les prolongements 70 des consoles 65 sont maintenus' dans les fentes ou logements par exemple par emboîtement entre la partie hexagonale 75 et une pièce de montage entouran- te 80 en tôle emboutie ayant une partie centrale emboutie, pour former une douille de la forme de la partie hexagonale 75 pour recevoir celle-ci et s'opposer ainsi à la rotation de la pièce B relativement à la pièce de mon- tage 90.
Labride radiale 80 de la pièce de montage peut porter des ouvertu- res réparties sur la circonférence pour le montage de la pièce B sur un pan- neau ou une poutrelle dans la structure d9un avion ou analogueo
Entre les consoles et le corps annulaire 60 du dispositif de verrouillage D est insérée une rondelle déformable ou ondulée 5 de métal à ressort qui tend à séparer ces parties en poussant le corps 60 vers la droi-
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te (figure 1 et 2). Cet organe élastique 85 est de préférence maintenu en- tre les consoles.65 et l'anneau 60 en courbant les extrémités des bras 67 vers l'extérieur à 90 pour-buter contre la face frontale 92 de l'anneau 60,
limitant ainsi le.déplacement axial de séparation des consoles et de l'anneau@. Le prolongement des bras 67 à travers des fentes de l'anneau 60 indique le degré de compression de la pièce à ressort et par là la con- dition de réalisation du verrouillage s'opposant au dévissage de l'écrou de sur la pièce B. L'espacement minimum axial entre les consoles et l'anneau peut être limité par une simple surélévation prévue sur l'organe à ressort 85.
Une rangée circulaire de dents de blocage 90 est prévue sur le corps annulaire 60 et s'étend axialement vers l'écrou d'accouplement A de manière à s'engager avec des dents inclinées 91 s'étendant axialement et venues de forme.avec l' extrémité avant de la pièce intérieure 4 de l'écrou d'accouplement.
Pendant le serrage final de 1-'écrou A sur le filetage 2 de la pièce B, les dents 91 de l'écrou passent par dessus les dents 90 du dis- positif de verrouillage à la manière d'un rochet en raison de l'inclinaison des dents, le corps annulaire 60 étant déplacé axialement contre la force du ressort 85 pour permettre ce passage et pour permettre à la face d'ex- trémité 55 du corps 10 de la pièce C d'être appliquée fermement contre l'é- paulement radial de positionnement 56 et sur le prolongement tubulaire lE, de la pièce B.
Lorsque les pièces sont complètement accouplées (figure 1) le corps tubulaire 60 de la pièce encochée de verrouillage est déplacé vers la gauche contre Inaction du ressort 85 depuis la position qu'il occupe à l'état non-accouplé des pièces (figures 2 et 3). En raison de la relation de verrouillage réciproque des dents 90 et 91, une rotation en sens inver- se, ou dévissage de l'écrou 4 sur les filets 2 est impossible, la pente des dents étant telle quelle ne permette le passage en rochet que pendant l'ac- couplement des pièces entre elles.
La couronne de dents 90 est surmontée par une surface annulaire plane 92 normale à l'axe de l'écrou et contenant des fentes qui reçoivent les bras des consoles 67 pour maintenir les pièces en relation d'assembla= ge.
En vue de permettre la libération de l'engagement entre l'é- crou A et le dispositif de verrouillage à encoches D, l'écrou comporte un organe extérieur ou manchon 100 qui est monté télescopiquement sur la pièce intérieure 4 en entourant et enfermant cette dernière, étant maintenue con- tre tout déplacement relatif axial mais pouvant exécuter- un déplacement re- latif de rotation limité. Un tel déplacement de rotation de la pièce exté- rieure ou manchon 100 autour de la pièce intérieure 4 est utilisé, par une action de came,pour provoquer un coulissement axial simultané de plusieurs broches de libération 102 portées par la pièce intérieure 4. Les broches 102 sont guidées par leur coulissement axial dans des alésages 103 percés ou .formés dans des oreilles radiales 104 venues de forme avec la pièce inté= rieure d'écrou 4.
Les broches sont régulièrement espacées autour de la circonférence de l'écrou et en nombre quelconque., un nombre pair étant pré- férable car il en résulte pour 1-'écrou uneforme géométrique permettant de le saisir au moyen d'une clé de forme conventionnelle appliquée extérieure- ment. Par engagement de chaque broche avec son guidage en des points axia- lement répartis le long de l'axe de la broche sur une distance égale à la plus grande partie de sa longueur;
, les broches peuvent transmettre les forces de poussées axiales contre les pièces de verrouillage en résistant sans flexion aux forces circonférentielles qui leur sont appliquées par leurs organes de commandeo
Des contre-perçages 106 dans les oreilles 104 à partir des ex- trémités arrière de celles-ci. reçoivent des ressorts à boudin de compres- sion 107 qui entourent les broches et sont maintenus entre les épaulements radiaux des extrémités des contre-perçages et des épaulements 108 sur les têtes élargies 109 des broches 102. De préférence, les têtes 109 des broches
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sont emmanchées à glissement doux dans les contre perçages 106 pour guider leur déplacement axial.
Les oreilles radiales 104 ont une longueur axiale inférieure à celle de la pièce intérieure 4 de l'écrou de sorte que, dans la position de retrait des broches de libération 102, les têtes 109 de celles-ci dépas- sent au-delà des extrémités arrières des oreilles pour s'engager avec les surfaces de came 110 portes par la pièce extérieure de 1-'écrou ou manchon
1000 Bien qu'il soit possible d'utiliser des cames séparées ou un anneau de came fixé sur le manchon extérieur 100, les cames peuvent avantageusement être constituées par des parties 112 d'une bride 114 venue de former sur l'extrémité arrière de la pièce extérieure 100.
La portion de bord inté- rieur de la bride d'extrémité 114 est reçue à l'intérieur d'un anneau de retenue 115 monté dans une gorge 116 circulaire voisine de l'extrémité ar= rière de la pièce intérieure 4 de l'écrou. La gorge 116 peut être rempla- cée par un anneau fendu de métal élastique qui se maintient par accrochage sur la pièce 4 de même manière que la gorge 116. De cette manière, par l'engagement de la bride 114 contre l'anneau de retenue 115, le manchon extérieur 100 est maintenu sur la pièce intérieure de l'écrou et empêché d'exécuter un mouvement axial vers la droite au-delà de la position repré- sentée figures 1 et 3.
Les ressorts 107, agissant par l'intermédiaire des broches 102 dont les têtes 109 portent contre les surfaces de came 110 de la bride de la pièce extérieure, maintiennent normalement celle-ci con- tre l'anneau de retenue 1150
La pièce extérieure 100 de l'écrou est avantageusement formée à partir d'une feuille de métal pour lui donner la forme de manchon dé- sirée, les surfaces de cames 110 étant ainsi formées comme partie intégran- te de la bride d'extrémité 114 sans usinage spécial, l'épaisseur du manchon extérieur de l'écrou étant ainsi sensiblement uniforme sur toute son éten- due.
Dans l'opération d9estampage par laquelle on fabrique la pièce extérieure de l'écrou, on emboutit de préférence la paroi de ladite pièce pour réaliser les projections radiales 117, des logements Ils devant recevoir les oreilles radiales 104 de la pièce intérieure d'écrou 4. La longueur de l'arc de chaque logement radial Ils est supérieure à celle de l'oreille quil reçoit pour permettre un déplacement relatif de rotation de la pièce exté- rieure d'écrou sur la pièce intérieure.
Un tel mouvement de rotation entrai= ne les surfaces de cames inclinées par dessus les têtes sphériques 109 des broches 102;, ce qui fait glisser les broches axialement toutes ensemble afin de faire saillir leurs extrémités 119 à travers la face d'extrémité intérieu- re 120 de la pièce d'écrou 4 et à les amener à porter contre le corps annu- laire 60 du dispositif de verrouillage encoché Do Les limites du déplace= ment circonférentiel relatif de la pièce extérieure 100 autour de la pièce intérieur 4 sont déterminées par engagement entre les faces latérales radia= lement opposées 121 et 122 des oreilles 104 et les surfaces radiales, cir= conférentiellement espacées 123 et 124 aux extrémités des logements 118.
Les parties embouties 117 de la paroi annulaire de la pièce extérieure 100 qui définissent les logements Ils recevant les oreilles sont de forme cour- be et engendrent une surface cylindrique commune concentrique à 1?axe de la pièce d'accouplement, étant entendu que les oreilles sont de longueurs ra- diales égales. Des parties analogues 126 de la paroi annulaire de la pièce extérieure 100 qui se trouvent entre les bossages 117 s'appliquent exacte= ment sur les portions de surface cylindriques 127 de la pièce intérieure 4 qui s'étendent entre les oreilles 104.
La pièce extérieure 100 tourne ainsi librement avec un engagement de glissement sur la pièce intérieure le long du trajet circonférentiel limité autorisé par le déplacement des oreilles 104 dans les logements 1180
Le montage de l'accouplement s'effectue de la manière suivante.
En rapprochant les pièces B et C pour l'assemblage, on tourne l'écrou A, par exemple pour un filetage à pas à droites, étant supposé que le filetage 2
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sur la pièce B est de mena pas.
Une telle rotation de 19écrcu correspond à une rotation en sens inverse des aiguilles deune montre (figure 4), le couple étant transmis directement à partir de la pièce manchon extérieure 100 vers la pièce intérieure 4 de 1?écrou par engagement des surfaces radia- les 123 aux bords des logements 118 contre les surfaces radiales des oreil- les 121 en plusieurs points simultanés autour de la circonférence de l'écrou,
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Dans cette opération dpaccouplement,, les têtes 109 des broches 102 sont re- gues dans les parties les plus profondes des cames 110 et les broches de li- bération sont en position de retrait complet comme représenté figure 6.
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couple destiné au serrage de leaccouplement est appliqué sur la pièce exté= rieure d écrou ou manchon 100 dans le sens de la flèche de lafigure 60 Leopération de séparation de leaccouplement est la suivante.
Elle nécessite la libération des dents de verrouillage 91 de lécrou de leur engagement avec les dents 90 du dispositif de blocage avant que la piè-
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ce intérieure 4 de 19écrou puisse être dévissée de sur le filetage 2. On tourne d9abord la pièce extérieure d?écrou ou manchon 100 en sens inverse du sens deaccouplement ceest-à-dire dans le sens des aiguilles deune montre dans la figure 4. En raison de la liaison à déplacement de rotation perdu des pièces intérieure et extérieure de lécrou et du mouvement qui en résul- te pour les oreilles radiales 104 le long des logements circonférentielle-
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ment allongés 118, les surfaces de cames 110 se déplaçant au-dessus des té= tes 109 des broches de libération 102,
obligeant ces dernières à glisser simultanément axialement dans les guidages 103 vers les positions indiquées en pointillé dans la figure 3 et en traits pleins dans la figure 7. Dans ce mouvement de libération du blocage et dans le desserrage de l'écrou de
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sur le filetage 2, les composants de lécrou se déplacent dans la direction de la flèche de la figure 7.
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La projection axiale des broches 102 à travers la face dgextré- mité 120 de la pièce intérieure 4 de 19écrou fait que les broches portent contre le corps annulaire 60 du dispositif de verrouillage C en des points espacés uniformément autour de la circonférence de cederniero De cette ma- nière, le corps annulaire 60 est poussé et éloigné de sa position de ver- rouillage vers la gauche (figure 1) pour libérer l'engagement des dents 90 et 91 (figure 7). Inapplication continue du couple sur le manchon extérieur 100 de l'écrou A en direction de la flèche de la figure 7 provoque la rota-
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tion de 19ensemble de l'écrau et réalise ainsi le dévissage de 1-'écrou de sur les filets 2 de la pièce B et la séparation finale des pièces d-9accou- plement.
Dans cette action de dévissage., le couple est transmis par engage- ment;, simultanément en plusieurs points répartis autour de la circonféren= ce de écrou.!! entre les surfaces radiales 122 des oreilles 104 et les sur- faces radiales 124 des cotés des logements 118.
La pièce creuse tournante extérieure ou manchon 100 entoure ain-
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si la pièce intérieure 4 de l9écrou A et sert dPentra!neUT.9dans la rotation en avantpour l'organe intérieur ayant son filetage intérieur 3 engagé avec le filetage extérieur correspondant 2 de la pièce B. Elle sert également,,
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en sens inverse? a fournir les surfaces de cames 110 qui sont pressées con- tre les broches espacées axialement contenues dans la pièce intérieure en vue de pousser ces broches axialement au-delà des dents 91 de cette pièce intérieure à une distance suffisante pour dégager complètement les dents 91
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des dents 90 portées pan'lanaeau flexible de verrouillage 60,,
lequel anneau n'a qu'un déplacement axiaL sur la pièce B étant chargé par un ressorte
Le corps annulaire 60 du dispositif de verrouillage C est quel- quefois formé dans une feuille de métal mince et il peut alors avoir une rigidité suffisaate pour empêcher la déformation sous l'effet de la pres- sion axiale appliquée par les broches 102 qui ne touchent la pièce qu'en des points circonférentiellement espacés sur un côté et par le ressort 85 qui touche en des points circonférentiellement espacés sur 1?autre côté, La disposition avec points de pression décalés et alternés amène le corps 60 à plier aux points darticulation constitués par les extrémités des broches et par les arêtes du ressort.
Si le corps annulaire 60 est déforme
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et prend une forme ondulée, il peut se faire que la libération des dents 91 ou des dents 90 ne soit pas absolument satisfaisanteo C'est pourquoi il est préférable, comme dans les figures 3 et 4, de disposer les dents de l'écrou
91 par groupes espacés circonférentiellement autour de la face d'extrémité de l'écrou. L'espacement des groupes de dents correspond à un espacement circonférentiel des broches 102, chaque groupe de dents étant centré sur l'axe de l'une des broches. Dans cette disposition, la pression localement appliquée sur le corps annulaire denté 60 du dispositif de verrouillage est très voisine des groupes de dents interconnectés.
Les portions du corps annulaire 60 placées entre les points d'application de pression par les broches 102 sont situées en face de zones circonférentielles 130 s'étendant à 1?extrémité du corps intérieur d'écrou 4 qui sont dépourvues de dents et qui séparent les groupes de dents 91. Cependant., on comprendra que le corps annulaire élastique de verrouillage 60 puisse être construit suffisamment lourd ou en matériau suffisamment résistant pour qu'il résiste à la flexion et permette la localisation des dents'fixes 91 par rapport aux broches 102 ou encore la réalisation d9un cercle plein continu de dents fixes.
Dans une forme modifiée de réalisation de 1'invention représentée figures d et 9, 1'organe extérieur ou manchon 100 est monté sur 1'organe , intérieur 4 de 1?écrou et maintenu contre tout déplacement relatif axial par interposition de nervures et gorges sur ces pièces respectives. Des nervu- res circonférentielles 135p s'étendant au-dessus des bossages 117 de la piè- ce décrou extérieure, sont reçues dans des gorges 136 s'étendant transver- salement aux oreilles 104 de la pièce d'écrou intérieure.
Les gorges 136 des oreilles sont., de préférence., fraisées dans le même plan et les nervures 135 sont formées par roulage;, le métal relativement mince de la pièce exté- rieure d'écrou étant directement mis en forme à 1?aide par exemple d9une roulette à pourtour étroit convenableo Ce roulage des nervures intérieures ou cötés 135 est effectué après que le manchon extérieur 100 ait été assem- blé sur la pièce intérieure d'écrou 4 et que les ressorts 107 aient été assemblés sur les broches 102 et ces dernières insérées dans les guidages 103.
Ainsi;, le roulage des nervures 135 dans les gorges 136 assemble ef- ficacement les pièces 1-'une à 1-'autre, étantentendu que les nervures 135 sont coulissantes circonférentiellement dans les gorges 136 pour permettre le déplacement circonférentiel relatif des oreilles 104 à travers des loge- ments 118 lorsqu?on tourne une des pièces de l'écrou par rapport à l'autreo Par emploi de la disposition de gorges et nervures des figures 8 et 9, sup- primant l'anneau de retenue 115, lalongueur axiale totale de 1-'écrou peut être réduite par rapport à celle exigée pour la construction d'écrou des fi- gures précédentes, bien que la disposition des figures 1 à 7 soit générale- ment préférée.
La figure 9 montre la bride bO pour le montage de la pièce B sur un panneau ou une poutrelle d'armature, des ouvertures 137 étant pré- vues pour recevoir les moyens de fixation vis ou boulonso La plaque 80 est faite en tôle par estampage et présente un bossage central hexagonal 139 destiné à former un logement hexagonal 138 qui reçoit la pièce 75 du pro- longement tubulaire le de la pièce d'accouplement B pour empêcher sa rota- tion relative.
Les figures 10 et 11 représentent une variante de réalisation de 1'invention, dans laquelle un anneau de pression 140 est porté et guidé sur l'extrémité extérieure des broches 102 pour s'engager directement avec l'anneau 60 du dispositif de verrouillage D en vue de libérer la liaison des dents. Les broches 102 du dispositif utilisant un tel anneau 140 sont légèrement plus longuesque celles des dispositifs décrits précédemment et les extrémités avant des brochesde préférence de diamètre réduit pour for- mer des épaulements de positionnement, sont remues à travers des trous ou perçages dans Panneau 140 et sont rivetées ou fixées de toute autre manière sur l'anneau pour maintenir celui-ci en place.
L'anneau 140 peut être fait d'une feuille de tôle, et il est ap-
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pliqué normalement à plat contre la face d'extrémité avant 120 de la pièce intérieure 4 de l'écrou par retrait des broches 102 sous l'action de ressorts-de- compression 1070 Le bord extérieur 144 de Panneau de pres- sion est de même rayon que les surfaces extérieures cylindriques des bos- sages 117,tandis que son bord intérieur 145 épouse étroitement et est gui- dé par les côtés dirigés vers 1-'extérieur des dents de verrouillage 91.
Grâce à cette disposition,, l'anneau de pression 140 attaque le corps annu- laire 60 simultanément sur tout son pourtour et tout près des dentsde sorte que la pression ainsi appliquée sur le corps annulaire par l'anneau 140 assure la séparation des pièces sans créer d'efforts dans la pièce C.
On évite ainsi la déformation du corps annulaire 60, ce qui permet de réa- liser ce corps denté en une feuille de métal mince estampée.
Un autre avantage de cette disposition avec anneau de pression 140 réside en ce que celui-ci constitue une fermeture pour les chambres d'ex- trémité 118 des bossages 117 de la pièce extérieure 100 de l'écrou. Ainsi., même dans le cas d'exposition à la boue ou autres matériaux étrangers, ceux- ci sont éloignés des chambres. Bien que la modification représentée aux figures 10 et 11 présente certains avantages, celles des figures 1 à 7 est cependant préférée en raison de sa simplicité.
Dans les figures 12-14 est représentée une variante de réali- sation de 1invention dans laquelle le déplacement circonférentiel de la pièce extérieure 100 de l'écrou relativement à la pièce intérieure 4 est li- mité par engagement direct ou coopération entre la pièce extérieure et les broches de libération 102 plutôt que par engagement des surfaces radiales]23 et 124 des logements emboutis dans la pièce extérieure contre les faces la- térales 121 et 122 des oreilles radiales 1040 La bride radiale 114 sur l'ex- trémité arrière de la pièce extérieure 100 de l'écrou comprend des parties courtes axiales 148 jointes aux parties circonférentielles inclinées 112 portant les surfaces de cames 110 actionnant les broches.
Les portions cour- tes de la bride fournissent des épaulements ou faces 150 qui peuvent s'en- gager contre les côtés des têtes 109 des broches 102 (figure 12). Un tel engagement des surfaces 150 s'étendant axialement, contre les têtes des broches, limite le mouvement de rotation de la pièce extérieure 100 sur la pièce intérieure 4 de 1-'écrou dans une direction, cette limite de déplace- ment étant inférieure à la position dans laquelle les surfaces radiales 123 et 121 des bossages 117 et les oreilles 104, respectivement, viennent en contact l'une avec 1-'autre.
Ainsi, la rotation de l'écrou dans le sens de la flèche figure 12,qui correspond au sens de la flèche de la figure 4, pour serrer et assembler les pièces de l'accouplement, implique la transmis- sion du couple de rotationde la pièce ou manchon extérieur 100 sur la pièce intérieure 4 de l'écrou par l'intermédiaire des broches 102. Dans le mou- vement inverse de désaccouplement, tel que la position de libération de la figure 13, la pièce:, extérieure 100 de l'écrou se déplaçant dans le sens de la flèche de la figure 13, le déplacement des surfaces de cames inclinées 110 au-dessus des extrémités arrondies des têtes de broches 109 pousse les broches axialement vers la gauche (figuresl2 et 13).
Ce mouvement des bro- ches les projette à travers la face d'extrémité avant 120 de la pièce inté- rieure d'écrou pour buter axialement contre la partie circulaire extérieure de l'anneau 60,ce qui dégage les dents comme mentionné plus haut.
La limite du déplacement de la pièce extérieure 100 de l'écrou sur la pièce intérieure 4 est déterminée par la butée des broche@., à la limite désirée de leur trajet axial, dans les trous de guidage 103. Cette butée peut être assurée en prévoyant que les ressorts 107 soient complète- ment comprimés à la limite de ce déplacement, ou., de préférence;, comme re- présenté, en prévoyant des contre-perçages 154 et 155 coaxiaux aux guidages 103 et de diamètres appropriés respectifs pour recevoir les ressorts 107 de compression et les têtes élargies cylindriques 109 des broches.
Aux extré- mités intérieures des contre-perçages 155, le diamètre est réduit, de sorte que les contre-perçages 154 forment des épaulements circulaires 156 pour engagement par les épaulements 108 des extrémités intérieures des têtes 109
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des broches.
Dans le mouvement de rotation inverse ou de désaccouplement de la pièce extérieure d'écrou 100 (direction de la flèche figure 13) la butée des broches 102 par engagement des épaulements des têtes 108 con- tre les épaulements de contre=perçage 156, arrête le déplacement axial des broches dans leurs trous de guidage et en raison de la forme des pièces? s'op- pose à un coulissement supplémentaire des surfaces de cames 110 le long des têtes des broches pour limiter ainsi le mouvement de rotation relatif de la pièce extérieure d'écrou sur la pièce intérieure, sans engagement entre les surfaces radiales 122 des oreilles 104 avec les surfaces intérieures 124 des bossages 117.
Dans la disposition décrite (figures 12-14), laprojec- tion positive des broches 102 vers la position de libération complète (figu- re 13) est assurée, étant donné que la rotation relative des pièces inté- rieure et extérieure de l'écrou est contrôlées dansle sens des accouplements? par la butée des broches. On obtient ainsi une compensation automatique de l'usure ou du jeu entre pièces*
Les figures 15-1t, représentent une autre variante dans laquelle les broches cylindriques en forme de tiges 102 sont remplacées par des bro- ches relativement plates 160 guidées et ayant un engagement coulissant dans des rainures axiales ou fentes 161 des oreilles 104.
Les broches 160 sont maintenues dans les fentes ouvertes 161 par les parois extérieures de bossa- ges 117 à courbure cylindrique et qui recouvrent les faces extérieures des oreilles. Le déplacement axial des broches à section rectangulaire s'effec- tue par action de came, les broches étant pourvues de têtes et de ressorts de rappel analogues à ceux décrits. Si on le désire, les broches peuvent être réalisées en métal à ressort et formées comme indiqué avec des parties terminales coudées.
La bande de droite peut être pliée en 163 pour réaliser la portion terminale 162 qui est., pour la position normale non étendue des broches, disposée à angle aigu par rapport à la partie de corps qui glisse dans la fente 161. Les coudes 163 des broches présentent des surfaces d'ex- trémité convexes pour être engagées par les surfaces de cames 110 de la piè- ce extérieure d'écrou la rotation relative d'une pièce d'écrou sur 1?autre agissant pour pousser les broches axialement dans les oreilles 1040 Les pièces sont proportionnées de telle sorte que les portions terminales cou- dées 162 s'engagent avec les angles arrière 165 des oreilles 104.
Pendant le déplacement de libération et des accouplements de la pièce extérieure d'écrou (direction de la flèche figure 16) les broches sont déformées par coaction des angles 165 des oreilles et des surfaces de cames 110 de la piè- ce d'écrou et elles sont projetées axialement? à travers les guidages d161, vers les positions de libération représentées. Si on tourne la pièce exté- rieure 100 de 19'écrou en sens inverse de la flèche de la figure 15 pour réa- liser l'accouplement, l'élasticité des broches a pour effet de les rétrac- ter dans leurs guidages par réaction des extrémités 162 contre les oreilles 104.
L'invention est ainsi décrite comme réalisant un écrou pour accouplement ou liaison en combinaison avec un dispositif de verrouillage du type à rochet.
L'emploi d'un organe intérieur d'écron de section relativement forte en combinaison avec un organe extérieur de section relativement lé- gère permet de former avantageusement ces pièces respectivement par forgeage ou extrusion et par estampage et évite les usinages coûteuxo La libération de la liaison de verrouillage réciproque entre les dents de 1?organe de ver- rouillage et les dents de 1'un des organes constituant 1'écrou, ici l'orga- ne intérieur, est obtenue par action de broches axialement coulissantes por- tées par l'un des organes d'écrou.
La commande simultanée de toutes les broches quisont réparties circonférentiellement autour de l'écrou est effec- tuée par la rotation relative de l'un des organes d'écrou par rapport à 1'au- tre, par action de came et sans aucun déplacement axial relatif des organes constituant le'écrou,
Lorsqu'on emploie une pièce extérieure d'écrou en métal estampé,
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les cames de commande soit formées dans cette pièce au cours de l'opération d'estampage.
L'estampage de la pièce extérieure d'écrou peut aussi être fait de telle sorte qu'elle comporte des projections radiales ou bossages de forme et position voulues pour recevoir les oreilles de verrouillage por- tées par la pièce intérieure de l'écrou et la pièce extérieure peut être conçue de telle sorte qu'elle soit facilement tournable à la main ou avec un outil approprié.-
Les composantes qui comprennent les deux pièces d'accouplement B et C sont proportionnées de telle sorte que, en les reliant l'une à l'au= tre,
le joint intérieur prévu entre le pointeau de soupape déplagable axia- lement 32 et le siège intérieur du prolongement tubulaire 18 est supprimé avant que le joint extérieur soit accouplé entre la face d'extrémité 40 du prolongement tubulaire 18 et la face d'extrémité 41 de l'autre élément de soupape mobile ou manchon 42. Le joint entre le manchon 42 et le siège fixe 11 est supprimé après la réalisation du joint entre le manchon 42 et la face dextrémité de l'autre pièce d'accouplement;
Grâce à cette séquence opéra- toire par laquelle l'un des joints intérieurs est supprimé avant la réalisa- tion du joint extérieur., on obtient une chasse automatique de l'air entraxes pièces d'accouplement et on évite tout emprisonnement indésirable d'air.
Lors du désaccouplement du dispositif, la séquence estinversée, le joint extérieur entre 40 et 41 étant supprimé avant la réalisation du joint inté- rieur entre le pointeau 32 et le prolongement tubulaire 18.
L'intervalle de temps s'écoulant entre la rupture du joint inté- rieur et la réalisation du joint extérieur pendant l'opération d'accouplement doit être très court et ne doit pas permettre une fuite importante de fluide hors du conduit sur lequel est fixée la pièce B. Par exemple, il a été cons- taté que, pour un dispositif normal utilisant des joints en caoutchouc tel que celui représenté, la pièce 11 formant siège de soupape doit engager le pointeau 32 avant un déplacement de ce dernier de l'ordre de 0,015 secondes avant que l'extrémité 40 du prolongement tubulaire 18 s'engage avec l'extré= mité 41 du manchon 42 et pousse celui-ci pour réaliser le joint entre les pièces d'accouplement.
Ce trajet préliminaire de 0,015 secondes du pointeau 32 n'est cependant pas impératif, et des opérations satisfaisantes sont réa- lisées avec des trajets préliminaires inférieurs ou même supérieurs, la va- riation de dimensions étant accompagnée bien entendu de variations dans la quantité de fluide qui s'échappe pendant l'opération., Le fluide perdu dé- pend également de la grandeur du déplacement des joints de caoutchouc au- dessus des surfaces dans lesquelles-'ils sont insérés, un léger dépassement étant nécessaire pour assurer l'étanchéité des joints.
Conformément à 1-'invention ce dispositif peut être utilisé de diverses mari-!ères, de nombreuses modifications étant possibles dans la for- me, la nature des pièces constituantes sans sortir pour autant du domaine d'étendue de 1-'invention, les modes de réalisation décrits et représentés n'étant que des exemples non limitatifs des possibilités d'application de l'invention.
REVENDICATIONS.