FR2632707A1 - Quick connection device and apparatus for implementing it - Google Patents
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- F16L37/00—Couplings of the quick-acting type
- F16L37/28—Couplings of the quick-acting type with fluid cut-off means
- F16L37/38—Couplings of the quick-acting type with fluid cut-off means with fluid cut-off means in only one of the two pipe-end fittings
Abstract
Description
L'invention a pour objet un dispositif de raccord rapide et un appareillage pour sa mise en oeuvre. The invention relates to a quick coupling device and an apparatus for its implementation.
On sait que le montage des circuits de fluide, notas ment des circuits de liquide de refroidissement d'un moteur d'automobile est une opération qui grève les coûts de production de façon importante, en particulier lorsque les essais de vérification montrent des imperfections, de sorte que les constructeurs d'auto biles, qui souhaitent réduire les frais de montage de chaque véhicule, cherchent à staffranchir des inconvénients liés aux dispositifs de raccord connus, du type à colliers ou analogues. It is known that the fitting of the fluid circuits, in particular the coolant circuits of an automobile engine is an operation which increases production costs significantly, in particular when the verification tests show imperfections, so that the manufacturers of auto biles, who wish to reduce the assembly costs of each vehicle, seek to overcome the disadvantages associated with known connection devices, of the type with clamps or the like.
C'est, par conséquent, un but de l'invention de fournir un dispositif de raccord rapide, notamment pour circuit de refroidissement de moteur de véhicule automobile qui permette de considérablement réduire les coûts de montage des moteurs sur les carrosseries qu'ils sont destinés a équiper. It is therefore an object of the invention to provide a quick coupling device, in particular for a motor vehicle engine cooling circuit which makes it possible to considerably reduce the costs of mounting the engines on the bodies they are intended for. to equip.
C'est, aussi, un but de l'invention de fournir un appareillage permettant la mise en oeuvre simple, et a peu de frais d'un tel dispositif de raccord rapide. It is also an object of the invention to provide an apparatus allowing the simple implementation, and at low cost, of such a quick coupling device.
Un dispositif de raccord rapide selon l'invention, notamment pour la liaison d'un premier embout sur lequel est fixée une tubulure ou canalisation de circulation d'un liquide de refroidissement d'un moteur de véhicule automobile à un embout d'un circuit d'essai, d'un aérotherme ou d'un autre organe du véhicule, est caractérisé en ce que ledit premier embout porte un perforateur d'un obturateur propre à être mis en place dans ledit embout préalablement au remplissage du moteur par ledit liquide de refroidis- sement.. A quick coupling device according to the invention, in particular for the connection of a first nozzle on which is fixed a pipe or pipe for circulating a coolant of a motor vehicle engine to a nozzle of a circuit d test, of an air heater or of another member of the vehicle, is characterized in that said first end piece carries a perforator with a shutter capable of being placed in said end piece before filling the engine with said coolant - surely ..
Selon une autre caractéristique de l'invention, l'obturateur est constitué par un joint a membrane en matériau élastomère ,comme du caoutchouc ou analogue, en forme générale de cuvette dont le bord -libre est conformé suivant un jonc avantageusement a section droite circulaire surmoulé sur une armature de renfort. According to another characteristic of the invention, the shutter is constituted by a membrane seal made of an elastomeric material, such as rubber or the like, in the general shape of a cup, the free edge of which is shaped according to a rod advantageously having a circular cross-section overmolded. on a reinforcing reinforcement.
Dans une réalisation préférée, le joint à membrane en forme générale de cuvette à un fond qui présente des zones de plus faible résistance pour en faciliter la déchirure, lesdites zones étant avantageusement disposées suivant un dessin en étoile i branches rayonnantes a partir du centre. In a preferred embodiment, the membrane seal in the general shape of a bowl at a bottom which has zones of lower resistance to facilitate tearing, said zones being advantageously arranged in a star pattern i radiating branches from the center.
L'invention prévoit que l'armature soit de forme générale tronconique avec une extrémité cylindrique adjacente a la paroi latérale de la membrane et une extrémité libre conformée suivant des languettes inclinées sur l'axe de l'obturateur. The invention provides that the reinforcement is of generally frustoconical shape with a cylindrical end adjacent to the lateral wall of the membrane and a free end shaped according to tongues inclined on the axis of the shutter.
Selon une autre caractéristique de l'invention le premier embout comporte des pattes élastiquement déformables h extrémités conformées en crochets pour le maintien et le positionnement d'un mandrin de mise en place de l'obturateur ou des embouts destinés & coopérer avec lui. According to another characteristic of the invention, the first end piece has elastically deformable tabs at ends shaped as hooks for holding and positioning a mandrel for positioning the shutter or the end pieces intended to cooperate with it.
Dans la réalisation préférée de l'invention, les pattes élastiquement déformables entourent un manchon relié par une collerette radiale a un fourreau de fixation des canalisations ou tubulures du premier embout. In the preferred embodiment of the invention, the elastically deformable tabs surround a sleeve connected by a radial flange to a sheath for fixing the pipes or tubes of the first nozzle.
Un appareillage pour la mise en oeuvre du dispositif est caractérisé en ce qu'il comprend un outillage pour le montage de l'obturateur dans le premier embout relié a une tubulure associée au moteur avant remplissage de ce dernier a l'aide d'un liquide de refroidissement des moyens conjugués sur ledit'premier embout et un second embout pour 11 assemblage des deux dits embouts lors d'un mouvement de rapprochement réciproque des moyens sur ledit second embout pour, lors dudit mouvement réciproque, entraîner avec lui l'obturateur préalablement mis en place dans le premier embout ; et des moyens conjugués sur ledit obturateur et ledit premier embout pour perforer ledit obturateur lorsque lesdits moyens d'assemblage ont été rendus opératoires à la fin du mouvement relatif des deux embouts l'un par rapport à l'autre
L'invention a également pour objet un obturateur, propre à entrer dans la constitution d'un dispositif de raccord tel que défini ci-dessus et qui comprend avantageusement une bague. métallique de forme générale tronconique sur laquelle est en partie surmoulée une membrane en matériau élastomère, comme du caoutchouc ou un matériau analogue, conformée suivant une cuvette dont le bord libre présente un jonc ou surépaisseur d'ou font saillie des languettes de l'armature métallique incli#nées sur l'axe de la cuvette.An apparatus for implementing the device is characterized in that it comprises a tool for mounting the shutter in the first end piece connected to a pipe associated with the motor before filling the latter with a liquid for cooling the combined means on said first end piece and a second end piece for assembling the two said end pieces during a reciprocal movement of the means on said second end piece for, during said reciprocal movement, bringing with it the shutter previously set in place in the first nozzle; and means combined on said shutter and said first end piece for perforating said shutter when said assembly means have been made operative at the end of the relative movement of the two end pieces relative to each other
The invention also relates to a shutter, suitable for entering into the constitution of a connection device as defined above and which advantageously comprises a ring. metal of generally frustoconical shape on which is partially overmolded a membrane of elastomeric material, such as rubber or similar material, shaped in a bowl whose free edge has a ring or excess thickness from which protrude the tongues of the metal frame tilted on the axis of the bowl.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront de la description qui suit, faite a titre d'exemple et en référence au dessin annexé dans lequel
- la figure 1 est une demi vue en coupe longitudinale illustrant un dispositif selon l'invention;
- la figure 2 est un schéma explicatif
- les figures'3 et 4 illustrent l'appareillage selon l'invention
- les figures 5, 6 et 7 illustrent une autre partie du dispositif selon l'invention
- la figure 8 est une vue en élévation d'un obturateur de dispositif selon l'invention
- la figure 9 est une vue en coupe selon la ligne brisée 9-9 de la figure 8.Other characteristics and advantages of the invention will appear from the description which follows, given by way of example and with reference to the appended drawing in which
- Figure 1 is a half view in longitudinal section illustrating a device according to the invention;
- Figure 2 is an explanatory diagram
- Figures'3 and 4 illustrate the apparatus according to the invention
- Figures 5, 6 and 7 illustrate another part of the device according to the invention
- Figure 8 is an elevational view of a device shutter according to the invention
FIG. 9 is a sectional view along the broken line 9-9 of FIG. 8.
Dans la réalisation décrite et représentée, le dispositif de raccord rapide selon l'invention est destiné à équiper les tubulures ou durites 11 et 12 d'un moteur 10 de véhicule automobile qui, préalablement à son montage, est essayé sur un banc comportant un circuit C de liquide de refroidissement mis en mouvement par une pompe P, figure 2. In the embodiment described and shown, the quick coupling device according to the invention is intended to equip the pipes or hoses 11 and 12 of an engine 10 of a motor vehicle which, prior to its assembly, is tested on a bench comprising a circuit C of coolant set in motion by a pump P, Figure 2.
Pour cette phase d'essai, les tubulures comme 11 et 12 sont munies a leurs extrémités libres d'un embout 13, figure 1, qui est l'une des parties constitutives du dispositif de raccord selon l'invention et qui, comme bien visible sur cette figure, comprend un fourreau interne cylindrique 14 avec lequel coopère une bague 15 pour enserrer et fixer la tubulure comme 11 ou 12 et, en outre, un appendice 17 relié au fourreau 14 par une collerette radiale 16. L'appendice 17 est constitué par un manchon interne 18 de même axe A que celui de l'ensemble du dispositif et qui est lui même entouré par des pattes 19 de plus grande longueur que celle du manchon et dont les extrémités libres sont conformées suivant des crochets 20.Le matériau constitutif de l'em bout 13, de même que le mode d'attache des pattes 19 sur le manchon 18 sont choisis de manière telle que lesdites pattes soient élastiquement déformables, au rapprochement et à l'écartement de l'axe A, de sorte que peut être facilement relié à l'embout 13 un embout 21 portant un collier 22 d'accrochage des crochets 20 et dont la tête 23, conformée en correspondance de la section droite de l'embout 13 entre le fourreau 14 le manchon 18 et la couronne 16-, porte un joint torique d'étanchéité 24.For this test phase, the pipes like 11 and 12 are provided at their free ends with a nozzle 13, FIG. 1, which is one of the constituent parts of the connection device according to the invention and which, as clearly visible in this figure, comprises a cylindrical internal sheath 14 with which a ring 15 cooperates to grip and fix the tubing like 11 or 12 and, in addition, an appendage 17 connected to the sheath 14 by a radial flange 16. The appendix 17 is constituted by an internal sleeve 18 of the same axis A as that of the entire device and which is itself surrounded by lugs 19 of greater length than that of the sleeve and whose free ends are shaped according to hooks 20. The constituent material of the tip 13, as well as the method of attachment of the lugs 19 on the sleeve 18 are chosen such that said lugs are elastically deformable, at the approach and the spacing of the axis A, so that can be easily connected to the end piece 13 a end piece 21 carrying a collar 22 for hooking the hooks 20 and the head 23 of which, shaped in correspondence with the cross section of the end piece 13 between the sheath 14 the sleeve 18 and the crown 16-, carries a O-ring seal 24.
Dans la condition d'assemblage qui est celle montrée sur la figure 1, le fluide de refroidissement circule ainsi sans obstacle au droit des embouts 21 et 13, ce dernier portant en outre, a l'extrémité libre du fourreau 14, et dans l'axe A, un percuteur ou perforateur. 25 tenu par des bras rayonnants 26. In the assembly condition which is that shown in FIG. 1, the cooling fluid thus circulates without obstacle to the right of the nozzles 21 and 13, the latter also bearing, at the free end of the sleeve 14, and in the axis A, a striker or perforator. 25 held by radiating arms 26.
La structure qui vient d'être décrite permet, par appui sur les extrémités des crochets 20, de très simplement désolidariser l'embout 21 de l'embout 13 lorsque les essais du moteur sont terminés pour vidanger le liquide de refroidissement avant l'expédition du moteur à l'usine de montage du véhicule qu'il est destin i équiper. The structure which has just been described makes it possible, by pressing on the ends of the hooks 20, to very simply separate the end piece 21 from the end piece 13 when the engine tests are completed to drain the coolant before shipping the engine at the assembly plant of the vehicle it is intended to equip.
Lorsque, à cette usine, on souhaite a nouveau remplir le moteur de liquide, mais non plus procéder à une vidange ultérieure, on associe à l'embout 13 un obturateur 30 figures 3 à 9. Ce dernier, comme particulièrement bien visible sur les figures 8 et 9, est, selon l'invention, cons titué par un joint a membrane en matériau élastomère comme du caoutchouc ou un matériau analogue, conformé suivant une cuvette à fond 31 et paroi latérale 32 dont le bord libre présente une surépaisseur ou jonc périphérique 33, avantageusement a section circulaire.Celui-ci est surmoulé sur une armature métallique 34, de forme générale tronconique présentant par endroit des crevées 35 pour un bon accrochage du matériau élastomère dans la région du jonc 33, une extrémité cylindrique 35 intérieure a la paroi 32 de la membrane a laquelle elle est adjacente et à son autre extrémité, libre, des languettes 36 inclinées sur l'axe longitudinal B de la membrane et qui sont régulièrement réparties angulairement autour dudit axe. When, at this factory, it is again desired to fill the engine with liquid, but no longer to carry out a subsequent emptying, the end piece 13 is associated with a shutter 30 FIGS. 3 to 9. The latter, as particularly clearly visible in the figures 8 and 9, is, according to the invention, constituted by a membrane seal made of an elastomeric material such as rubber or a similar material, shaped according to a bowl with bottom 31 and side wall 32 whose free edge has an extra thickness or peripheral ring 33, advantageously of circular cross section. This is overmolded on a metal frame 34, of generally frustoconical shape having, in places, punctures 35 for good attachment of the elastomeric material in the region of the rod 33, a cylindrical end 35 inside the wall. 32 of the membrane to which it is adjacent and at its other free end, tongues 36 inclined on the longitudinal axis B of the membrane and which are regularly distributed angularly around of said axis.
Selon une autre caractéristique de l'invention, le fond 31 du joint a membrane que forme l'obturateur 30 présente, de fabrication, des zones de plus faible résistance que le reste de la membrane, par exemple en raison de leur moindre épaisseur, lesdites zones destinées a assurer une déchirure régulière de la membrane, comme il sera précisé ci-après, étant disposées suivant un dessin d'étoile régulier de centre O confondu avec celui du fond 31 et a bras 40 > > 40, 402, 403, etc... rayonnants du centre vers la périphérie en s'amincissant progressivement jusqu'à des pointes 40tel, 40'2, 40' 3y etc... qui définissent un cercle 60 limitant avec la périphérie externe de la membrane une couronne 61. According to another characteristic of the invention, the bottom 31 of the membrane seal formed by the shutter 30 has, during manufacture, areas of lower resistance than the rest of the membrane, for example because of their lesser thickness, said zones intended to ensure regular tearing of the membrane, as will be specified below, being arranged in a regular star pattern with center O coinciding with that of the bottom 31 and with arms 40>> 40, 402, 403, etc. ... radiating from the center towards the periphery, gradually tapering down to points 40tel, 40'2, 40 '3y etc ... which define a circle 60 limiting with the outer periphery of the membrane a crown 61.
Pour permettre le remplissage du moteur-en liquide de refroidissement, a l'usine de montage, on rapporte tout d'abord l'obturateur 30 sur un mandrin X, figures 3 et 4, conformé à son extrémité libre suivant trois portées coaxiales 41, 42 et 43 de diamètres croissants, et dont le corps porte un collier 44, analogue au collier 22 de l'embout 21 mais à une distance telle de la face frontale 45 de la portée antérieure 41 du mandrin M que lorsque ledit collier coopère avec les crochets 20 de l'embout 13, la membrane 31 de l'obturateur 30 est à distance du perforateur 25.Pour la mise en place de l'obturateur dans l'embout 13, on rapproche simplement de ce dernier le mandrin X, par un mouvement de translation suivant la direction de la flèche F Jusqu'à ce que les crochets 20 des pattes 19 de l'embout 13 viennent s'encliqueter dans le collier 44 dudit mandrin. La condition est alors celle montrée sur la figure 4, en laquelle l'obturateur 30 est logé dans le manchon 18 de l'embout 13, å distance du perforateur 25 et avec, d'une part, le Jonc 33 faisant office de joint d'étanchéité et, d'autre part, les languettes 36 appliquées contre le manchon 18.Lorsque le moteur est rempli de liquide de refroidissement et mis en pression pour déceler des fuites éventuelles, lesdites languettes 36 s'opposent h l'extraction de l'obturateur hors du manchon 18, même lorsque le mandrin M a été retiré laissant en place l'obturateur dans l'embout 13, c'est-à-dire quand est réalisée la condition montrée sur la figure 5. To allow the engine-to be filled with coolant, at the assembly plant, the shutter 30 is first attached to a mandrel X, FIGS. 3 and 4, shaped at its free end along three coaxial surfaces 41, 42 and 43 of increasing diameters, and the body of which carries a collar 44, similar to the collar 22 of the end piece 21 but at such a distance from the front face 45 of the anterior bearing surface 41 of the mandrel M that when said collar cooperates with the hooks 20 of the endpiece 13, the membrane 31 of the obturator 30 is at a distance from the perforator 25.For the installation of the obturator in the endpiece 13, the mandrel X is simply brought closer to the latter, by a translational movement in the direction of arrow F Until the hooks 20 of the lugs 19 of the end piece 13 snap into the collar 44 of said mandrel. The condition is then that shown in FIG. 4, in which the shutter 30 is housed in the sleeve 18 of the end piece 13, at a distance from the perforator 25 and with, on the one hand, the ring 33 acting as a gasket. sealing and, on the other hand, the tongues 36 applied against the sleeve 18.When the engine is filled with coolant and pressurized to detect possible leaks, said tongues 36 oppose the extraction of the obturator out of the sleeve 18, even when the mandrel M has been removed leaving the obturator in place in the endpiece 13, that is to say when the condition shown in FIG. 5 is achieved.
Lorsqu'à partir de celle-ci, le moteur rempli de son liquide de refroidissement doit être assemble sur la chai ne de montage au véhicule qu'il est destiné à équiper, il est d'abord mis en place dans le compartiment moteur et le circuit de liquide de refroidissement est établi en reliant l'embout 13 a l'embout 50 d'un aérotherme avec suppression simultanée de l'obstacle à la circulation du liquide de refroidissement constitué par l'obturateur 30. Pour ce faire, l'embout 50, -qui est muni d'un collier 51 analogue aux colliers 22 et 44 et dont la tête 52 est conformée sur sa surface latérale externe suivant des portées 53-55 analogues aux portées 41-43 du mandrin M-, est introduit, par déplacement dans le sens de la flèche F, dans l'embout 13. When from there, the engine filled with its coolant must be assembled on the assembly line to the vehicle it is intended to equip, it is first placed in the engine compartment and the coolant circuit is established by connecting the tip 13 to the tip 50 of an air heater with simultaneous removal of the obstacle to the circulation of the coolant constituted by the shutter 30. To do this, the tip 50, which is provided with a collar 51 similar to the collars 22 and 44 and the head 52 of which is shaped on its external lateral surface along spans 53-55 analogous to the spans 41-43 of the mandrel M-, is introduced, by movement in the direction of arrow F, in the nozzle 13.
Au cours de cette introduction, la tête 52 de l'embout vient au contact de l'obturateur 30 jusqu'd ce que le jonc 33 de celui-ci repose sur la portée 53, en butée sur l'épaulement 56 entre ladite portée et la portée 54, de sorte que le mouvement d'introduction se poursuivant, l'embout 50 entraîne l'obturateur 30 au rapprochement du perforateur 25 jusqu'à atteindre la position montrée sur la figure 6 en laquelle le perforateur commence a déchirer la membrane 31 en son centre 0. Lorsque le mouvement de rapprochement des embouts 13 et 50 se poursuit, la déchirure initiale progresse le long des lignes de plus faible résistance des branches 40 pour ouvrir l'obturateur 30 Jusqu'aux pointes 40' " 40's, 40's, etc... des branches 40.During this introduction, the head 52 of the end piece comes into contact with the shutter 30 until the rod 33 thereof rests on the bearing surface 53, in abutment on the shoulder 56 between said bearing surface and the range 54, so that the introduction movement continuing, the end piece 50 drives the shutter 30 closer to the perforator 25 until reaching the position shown in Figure 6 in which the perforator begins to tear the membrane 31 in its center 0. When the movement of the end pieces 13 and 50 continues, the initial tear progresses along the lines of weakest resistance of the branches 40 to open the shutter 30 Up to the points 40 '"40's, 40's, etc ... of branches 40.
A fin d'introduction de l'embout 50 dans l'embout 13, -c'est-à-dire dans la condition montrée sur la figure 7 en laquelle les crochets 22 des pattes 19 coopèrent avec le collier 51-, la membrane 31 de l'obturateur 30 est logée entre la surface externe du fourreau 14 et la surface interne 62 de la tête 52 de l'embout 50, le jonc 33 assurant l'étanchéité entre les deux embouts, concouramment au reste de la membrane qui est totalement éclipsée du trajet de circulation du fluide de refroidissement entre l'aérotherme et les tubulures 11, 12 reliées au moteur. At the end of introduction of the end piece 50 into the end piece 13, that is to say in the condition shown in FIG. 7 in which the hooks 22 of the lugs 19 cooperate with the collar 51, the membrane 31 the shutter 30 is housed between the outer surface of the sleeve 14 and the inner surface 62 of the head 52 of the end piece 50, the rod 33 ensuring the seal between the two end pieces, concurrently with the rest of the membrane which is completely eclipsed from the coolant circulation path between the air heater and the pipes 11, 12 connected to the engine.
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