FR2712941A1

FR2712941A1 - System for screw fastening fluid taps

Info

Publication number: FR2712941A1
Application number: FR9313928A
Authority: FR
Inventors: Finand Daniel; Dervissoglou Bruno; Scremin Gerard
Original assignee: Butagaz SAS
Current assignee: Butagaz SAS
Priority date: 1993-11-22
Filing date: 1993-11-22
Publication date: 1995-06-02
Anticipated expiration: 2013-11-22
Also published as: BE1008862A3; FR2712941B1

Abstract

The system comprises a male element (10) equipped on its external surface (11) with multiple threads (12,13), and also a female element (20) threaded on its internal face (21). The two elements, male and female, screw together. One male thread (12) has a different profile than the other male threads (13) in order to allow adjustment of the initial positioning of the male element and the female element during attachment.

Description

La présente invention concerne un système de vissage comprenant un élément màle muni sur sa surface extérieure d'un filetage constitué par une pluralité de filets, et un élémént femelle muni sur sa surface intérieure d'un taraudage, les deux éléments mâle et femelle étant aptes à coopérer mutuellement par vissage. The present invention relates to a screwing system comprising a male element provided on its outer surface with a thread consisting of a plurality of threads, and a female element provided on its inner surface with a thread, the two male and female elements being capable to cooperate with each other by screwing.

L'invention concerne également un coupleur pour robinet de récipient de fluide sous pression comprenant ce système de vissage. The invention also relates to a coupler for a pressurized fluid container valve comprising this screwing system.

L'invention trouve une application particulièrement avantageuse dans la réalisation d'un système de vissage de sécurité dans lequel la position angulaire relative initiale des éléments mâle et femelle, lors du montage de ces derniers, est déterminée. The invention finds a particularly advantageous application in the production of a safety screwing system in which the initial relative angular position of the male and female elements, during assembly of the latter, is determined.

On connaît actuellement un système de vissage du type vis-écrou qui comprend un filetage à filets multiples dans lequel tous les filets sont identiques. Lors du montage d'un tel système, la position angulaire relative initiale de la vis et de l'écrou peut varier en fonction du nombre de filets du filetage, et plus particulièrement cette variation est égale à 360 degrés divisés par le nombre de filets du filetage. A screw-nut type screwing system is currently known which comprises a thread with multiple threads in which all the threads are identical. When mounting such a system, the initial relative angular position of the screw and the nut can vary depending on the number of threads of the thread, and more particularly this variation is equal to 360 degrees divided by the number of threads of the thread.

Par exemple, lorsque filetage comporte deux filets, la variation autorisée de la position angulaire relative initiale de la vis et de l'écrou est alors de 180 degrés. For example, when the thread has two threads, the authorized variation of the initial relative angular position of the screw and the nut is then 180 degrees.

Lors des différents montages successifs d'un tel système de vissage, on ne peut alors garantir une position angulaire relative initiale fixe de la vis et de l'écrou, ce qui représente un inconvénient dans certaines applications. During the various successive assemblies of such a screwing system, it is therefore not possible to guarantee a fixed initial relative angular position of the screw and the nut, which represents a drawback in certain applications.

En particulier, dans un coupleur pour un robinet de récipient de fluide sous pression du type décrit dans le brevet FR-2 652 871, qui appartient à la Demanderesse, le couplage étanche entre le robinet d'un récipient contenant un fluide sous pression et un dispositif utilisant ce fluide s'effectue au moyen d'une vis présentant un filetage constitué par deux filets identiques, qui se déplace en translation à l'intérieur du corps du coupleur pour mettre en place de manière étanche un organe de couplage sur le robinet. In particular, in a coupler for a tap of a pressurized fluid container of the type described in patent FR-2 652 871, which belongs to the Applicant, the tight coupling between the tap of a container containing a pressurized fluid and a device using this fluid is effected by means of a screw having a thread constituted by two identical threads, which moves in translation inside the body of the coupler to place a coupling member tightly on the tap.

Plus précisément, la vis se déplace à l'aide de moyens d'entraînement que l'on tourne afin d'assurer l'enfoncement de la vis dans un alésage axial du corps en direction du robinet. Le nombre de tours effectué par le moyen d'entraînement est directement proportionnel au pas d'avancement en translation de la vis. More specifically, the screw is displaced using drive means which are rotated in order to ensure that the screw is driven into an axial bore in the body in the direction of the valve. The number of turns made by the drive means is directly proportional to the pitch of the screw in translation.

Dans un exemple typique, le nombre de tours nécessaire pour que la vis atteigne le robinet, l'organe de couplage assurant alors le couplage étanche entre le robinet et le dispositif utilisateur, est égal à trois-quarts de tour. Ainsi, à partir d'une première position angulaire relative initiale de la vis et de l'alésage taraudé du corps de coupleur, on tourne les moyens d'entraînement de trois-quarts de tour pour les amener jusqu'à une position de bloquage de sécurité dans laquelle la vis a atteint sa posidon de mise en place étanche contre le nez du robinet. In a typical example, the number of turns necessary for the screw to reach the tap, the coupling member then ensuring tight coupling between the tap and the user device, is equal to three-quarters of a turn. Thus, from a first initial relative angular position of the screw and of the tapped bore of the coupler body, the drive means are turned three-quarters of a turn to bring them to a locking position of safety in which the screw has reached its posid of tight fitting against the tap nose.

Toutefois, dans ce coupleur connu, il est possible de visser la vis dans l'alésage taraudé à partir d'une deuxième position angulaire reladve initiale de la vis et de l'alésage, décalée de 180 degrés par rapport à la première position précitée. Dans ce cas, les moyens d'entralnement atteignent la position de bloquage au bout d'un quart de tour seulement, la vis n'ayant pas alors avancé suffisamment pour assurer la connexion étanche entre l'organe de couplage et le robinet. On observe alors des fuites au niveau du robinet. However, in this known coupler, it is possible to screw the screw into the threaded bore from a second initial angular position reladve of the screw and the bore, offset by 180 degrees relative to the above-mentioned first position. In this case, the centering means reach the blocking position after only a quarter of a turn, the screw not having advanced enough to ensure the tight connection between the coupling member and the valve. There is then a leak at the tap.

Le problème technique à résoudre par l'objet de la présente invention est alors de proposer un nouveau système de vissage qui permet une indexation de la position angulaire relative initiale des éléments mâle et femelle. The technical problem to be solved by the object of the present invention is then to propose a new screwing system which allows indexing of the initial relative angular position of the male and female elements.

La solution au problème technique précité est, selon l'invention, un système de vissage comprenant un filetage à filets multiples dans lequel un filet du filetage présente un profil différent des autres filets afin de constituer un moyen de détrompage' du positionnement relatif initial de l'élément mâle et de l'élément femelle lors du vissage. The solution to the aforementioned technical problem is, according to the invention, a screwing system comprising a thread with multiple threads in which a thread of the thread has a profile different from the other threads in order to constitute a means of polarizing the initial relative positioning of the male element and female element when screwing.

On entend ici par profil du filet son aspect extérieur, c'est-à-dire ses dimensions ou bien sa forme. The profile of the net is understood here to mean its external appearance, that is to say its dimensions or else its shape.

Selon un mode de réalisation du système de vissage selon l'invention, le filet de détrompage présente une section différente des autres filets identiques. According to one embodiment of the screwing system according to the invention, the keying thread has a section different from the other identical threads.

Selon un autre mode de réalIsation du dispositif selon l'invention, le filet de détrompage présente une forme différente des autres filets identiques. According to another embodiment of the device according to the invention, the coding thread has a shape different from the other identical threads.

La description qui va suivre, en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, fera bien comprendre en quoi consiste l'invention et comment elle peut etre réalisée. The description which follows, with reference to the appended drawings, given by way of nonlimiting examples, will make it clear what the invention consists of and how it can be implemented.

- La figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un système de vissage selon l'invention. - Figure 1 is a longitudinal sectional view of a screw system according to the invention.

- La figure 2 est une vue en coupe longitudinale d'une variante du dispositif de la figure 1. - Figure 2 is a longitudinal sectional view of a variant of the device of Figure 1.

- La figure 3 est une vue en perspective éclatée d'un coupleur de sécurité pour robinet de récipient de fluide sous pression selon l'invention. - Figure 3 is an exploded perspective view of a safety coupler for a pressurized fluid container valve according to the invention.

En référence aux figures 1 et 2, on a représenté un système de vissage qui comprend un élément mâle 10 qui coopère par vissage avec un élément femelle 20. With reference to FIGS. 1 and 2, a screwing system has been shown which comprises a male element 10 which cooperates by screwing with a female element 20.

Dans cet exemple typique, l'élément màle 10 présente une forme générale cylindrique de révolution autour d'un axe longitudinal X-X', à section circulaire. Cet élément mâle 10 comporte une surface extérieure cylindrique 11 munie d'un filetage à filets multiples, ici un double filet, qui coopère avec un taraudage de forme complémentaire prévu dans la surface intérieure cylindrique 21 de révolution autour de l'axe X-X' de l'élément femelle 20. Le filetage et le taraudage des deux éléments mâle et femelle est obtenu ici par usinage deSdits éléments réalisés par exemple en matière composite ou bien en alliage métallique. In this typical example, the male element 10 has a generally cylindrical shape of revolution around a longitudinal axis XX ′, of circular section. This male element 10 has a cylindrical outer surface 11 provided with a thread with multiple threads, here a double thread, which cooperates with a tapping of complementary shape provided in the cylindrical inner surface 21 of revolution about the axis XX 'of the 'female element 20. The threading and the tapping of the two male and female elements is obtained here by machining of said elements made for example of composite material or of metal alloy.

Plus particulièrement, le filetage de l'élément male 10 est ici constitué par deux filets 12, 13 de forme sensiblement trapézoïdale. Selon le mode de réalisation représenté, chaque filet 12, 13 présente un pas d'environ 8 mi mètres et comporte deux flans latéraux 12a, 12b, 13a, 13b, en saillie de la surface cylindrique extérieure 11 de l'élément mâle 10, inclinés entre eux d'un angle d'environ 30 degrés et raccordés à ladite surface extérieure 11 par un arrondi extérieur R1 de rayon de courbure égal à environ 0,25mm. More particularly, the thread of the male element 10 here consists of two threads 12, 13 of substantially trapezoidal shape. According to the embodiment shown, each thread 12, 13 has a pitch of about 8 mi meters and has two lateral blanks 12a, 12b, 13a, 13b, projecting from the external cylindrical surface 11 of the male element 10, inclined between them at an angle of about 30 degrees and connected to said outer surface 11 by an outer rounded R1 with a radius of curvature equal to about 0.25mm.

En outre, chaque filet 12, 13 présente un sommet 12c, 1 3c comportant une surface essentiellement plane parallèle à la surface extérieure cylindrique 11 de l'élément mâle 10, les flancs latéraux 12a, 12b, 13a, 13b de chaque filet 12, 13 se raccordant à la surface plane formant sommet 12c, 13c, par un arrondi intérieur R2 dont le rayon de courbure est égal à environ 0,02mm. In addition, each thread 12, 13 has a top 12c, 1 3c comprising an essentially flat surface parallel to the cylindrical outer surface 11 of the male element 10, the lateral flanks 12a, 12b, 13a, 13b of each thread 12, 13 connecting to the flat surface forming apex 12c, 13c, by an internal rounded R2 whose radius of curvature is equal to about 0.02mm.

Par ailleurs, on remarque que les deux filets 12, 13 ne sont pas identiques. La largeur du filet 13 à environ mi-hauteur est supérieure à la largeur du filet 12 au même niveau. D'une façon générale, selon le mode de réalisation représenté sur les figures 1 et 2, les deux filets 12 et 13 présentent des formes homothétiques dans un rapport égal à environ 1,4. Furthermore, it is noted that the two threads 12, 13 are not identical. The width of the net 13 at about mid-height is greater than the width of the net 12 at the same level. Generally, according to the embodiment shown in Figures 1 and 2, the two threads 12 and 13 have homothetic shapes in a ratio equal to about 1.4.

Ainsi, le filet 13 constitue un moyen de détrompage du positionnement initial relatif de l'élément mâle 10 et de l'élément femelle 20 lors du montage des deux éléments suivant la direction longitudinale X
X'. En effet, pour visser l'élément mâle dans l'élément femelle il est nécessaire que les filets 12 et 13 coopèrent avec les parties complémentaires respectives du taraudage, ce qui impose la position angulaire relative initiale des deux éléments. Cette position angulaire relative de l'élément mâle 10 par rapport à l'élément femelle 20 est alors déterminée sachant qu'aucune autre position angulaire relative ne permet le vissage des deux éléments.Thus, the thread 13 constitutes a means of polarizing the relative initial positioning of the male element 10 and the female element 20 during the mounting of the two elements in the longitudinal direction X
X '. Indeed, to screw the male element into the female element it is necessary that the threads 12 and 13 cooperate with the respective complementary parts of the thread, which imposes the initial relative angular position of the two elements. This relative angular position of the male element 10 relative to the female element 20 is then determined knowing that no other relative angular position allows the screwing of the two elements.

Bien entendu, selon un autre mode de réalisation non représenté, on peut imaginer que le filetage est constitué par un plus grand nombre de filets et que le filet servant de moyen de détrompage présente une forme différente ou bien une section différente des autres filets identiques. Of course, according to another embodiment not shown, it can be imagined that the thread consists of a greater number of threads and that the thread serving as polarizing means has a different shape or else a different section from the other identical threads.

Par ailleurs, comme on peut le voir plus particulièrement sur la figure 1, il existe un jeu 30 entre le filetage de l'élément mâle 10 et le taraudage de l'élément femelle 20, ce jeu 30 étant égal à environ 0,1mu. Furthermore, as can be seen more particularly in FIG. 1, there is a clearance 30 between the thread of the male element 10 and the thread of the female element 20, this clearance 30 being equal to approximately 0.1mu.

Mais, comme on peut le voir plus particulièrement sur la figure 2, ce jeu peut varier jusqu'à une valeur maximale d'environ 0,2mm pour accepter une tolérance d'usinage de fabrication du système de vissage.However, as can be seen more particularly in FIG. 2, this play can vary up to a maximum value of approximately 0.2 mm in order to accept a manufacturing tolerance for manufacturing the screwing system.

Sur la figure 3, on a représenté un coupleur servant à relier un robinet de récipient de fluide sous pression (par exemple un gaz de pétrole comprimé ou liquéfié) à un dispositif utilisant ce fluide sous pression. Un coupleur de ce type est déjà décrit dans le brevet FR-2 652 871 précité, et comporte un corps de coupleur 100 présentant un alésage central taraudé 120 recevant une vis 200 manoeuvrable à la main. La vis et l'alésage taraudé constituent un système de vissage tel que représenté sur les figures 1 ou 2 dans le sens où la vis comporte un filetage 220 à double filet, avec deux filets trapézoïdaux différents, un des deux filets présentant une largeur à mi-hauteur plus grande que celle du premier filet, L'alésage comportant bien sûr un taraudage de forme complémentaire au filetage de la vis. In Figure 3, there is shown a coupler for connecting a pressure fluid container valve (for example a compressed or liquefied petroleum gas) to a device using this pressurized fluid. A coupler of this type is already described in the aforementioned patent FR-2 652 871, and comprises a coupler body 100 having a tapped central bore 120 receiving a screw 200 which can be operated by hand. The screw and the tapped bore constitute a screwing system as shown in FIGS. 1 or 2 in the sense that the screw has a 220 double thread, with two different trapezoidal threads, one of the two threads having a width at mid -height greater than that of the first thread, The bore of course comprising a thread of complementary shape to the thread of the screw.

La vis 200 est creuse et reçoit un organe de couplage 300 qui comporte une extrémité 320 apte à venir se raccorder sur le nez du robinet et une autre extrémité débouchant, en partie arrière du coupleur, sur un détendeur 331 lié à un dispositif d'utilisation du fluide sous pression non représenté., A l'extrémité 320 de l'organe de couplage, adjacente au nez du robinet, se situe un joint conique 321 apte à s'appliquer contre le nez du robinet de façon à assurer le couplage étanche entre le nez de robinet et l'organe de couplage lorsque le coupleur est mis en place sur le robinet. The screw 200 is hollow and receives a coupling member 300 which has one end 320 capable of being connected to the nose of the tap and another end opening, in the rear part of the coupler, on a regulator 331 linked to a user device pressurized fluid not shown., At the end 320 of the coupling member, adjacent to the valve nose, there is a conical seal 321 adapted to be applied against the valve nose so as to ensure tight coupling between the valve nose and the coupling member when the coupler is placed on the valve.

D'autre part, le corps 100 supporte deux mors mobiles 400 qui présentent des extrémités avant 420 aptes à entourer le robinet et l'enserrer progressivement sous l'effet d'un écartement des talons 430 situés à l'autre extrémité. Des ressorts de rappel assurent le maintien des mors en position ouverte en l'absence de sollicitation. Enfln, le coupleur comporte un dispositif de sécurité 600 qui permet de bloquer le système lorsque celui-ci est en position de couplage sur le robinet. On the other hand, the body 100 supports two movable jaws 400 which have front ends 420 capable of surrounding the tap and gradually enclosing it under the effect of a spacing of the heels 430 located at the other end. Return springs maintain the jaws in the open position in the absence of stress. Finally, the coupler includes a safety device 600 which makes it possible to block the system when the latter is in the coupling position on the valve.

Lors du montage de ce coupleur, la position angulaire relative initiale de la vis et de l'alésage taraudé est déterminée de telle sorte que lorsque le coupleur assemblé est mis en place entre le récipient de fluide sous pression et le dispositif utilisant ce fluide, il suffit de tourner de troisquarts de tour le moyen d'entrainement de la vis lié au détendeur, à partir d'une position initiale dans laquelle les mors sont écartés de part et d'autre du robinet, pour l'amener jusqu'à une position de blocage. Le pivotement du moyen d'entrainement entre sa position initiale et sa position de blocage permet alors de faire avancer la vis jusqu'à sa position de couplage dans laquelle l'organe de couplage assure la connexion entre le robinet et la sortie du détendeur relié au dispositif d'utilisation, le joint conique étant placé contre le nez du robinet afin d'assurer l'étanchéité entre ce dernier et l'organe de couplage. Dans la position de couplage, les mors sont serrés sur le robinet afin de maintenir ce dernier. When mounting this coupler, the initial relative angular position of the screw and the tapped bore is determined so that when the assembled coupler is placed between the container of pressurized fluid and the device using this fluid, it it suffices to turn the screw drive means linked to the regulator by three-quarters of a turn, from an initial position in which the jaws are spread on either side of the valve, to bring it to a position blocking. The pivoting of the drive means between its initial position and its blocking position then makes it possible to advance the screw to its coupling position in which the coupling member ensures the connection between the valve and the outlet of the regulator connected to the device for use, the conical seal being placed against the valve nose in order to ensure the seal between the latter and the coupling member. In the coupling position, the jaws are tightened on the valve in order to maintain the latter.

Ce coupleur pourvu d'un système de vissage de sécurité est tout à fait sûr vis-à-vis d'un utilisateur non avisé car si celui-ci démonte le coupleur précité pour une raison quelconque, il ne pourra le remonter que s'il positionne correctement la vis et l'alésage taraudé dans la position angulaire relative initiale précitée, ce positionnement étant indexé. Tout montage du coupleur à partir d'une position angulaire relative de la vis et du corps différente est impossible. This coupler provided with a safety screwing system is completely safe vis-à-vis an uninformed user because if he dismantles the aforementioned coupler for any reason, he can only reassemble it if correctly positions the screw and the tapped bore in the aforementioned initial relative angular position, this positioning being indexed. Any mounting of the coupler from a different angular position of the screw and of the different body is impossible.

Bien entendu, la présente invention n'est nullement limitée à la forme de réalisation décrite et représentée, mais l'homme du métier pourra y apporter toutes les modifications conformes à son esprit. Of course, the present invention is in no way limited to the embodiment described and shown, but a person skilled in the art can make any modifications that conform to his spirit.

Par exemple, on peut envisager un système de vissage dans lequel le filetage comporte un nombre entier de filets supérieur à deux, trois ou quatre filets par exemple, un des filets étant différent des autres de façon
à constituer un filet de détrompage. For example, it is possible to envisage a screwing system in which the thread comprises a whole number of threads greater than two, three or four threads for example, one of the threads being different from the others so
to constitute a keying net.

Claims

1. Screwing system comprising a male element (10) provided on its outer surface (11) with a thread constituted by a plurality of threads (12, 13) and a female element (20) provided on its inner surface (21) a thread, the two male (10) and female (20) elements being able to cooperate with each other by screwing, characterized in that a thread (12) of the thread has a profile different from the other threads (13) so as to constitute means for polarizing the initial relative positioning of the male element (10) and the female element (20) during screwing.

2. Screwing system according to claim 1, characterized in that the keying thread has a shape different from other identical threads.

3. Screwing system according to one of claims 1 or 2, characterized in that the keying thread has a section different from other identical threads.

4. A coupler, for connecting and locking a tap, provided with a valve or with a flow limiter, of a container of pressurized fluid to a device using this pressurized fluid, this coupler comprising:

- a coupler body (100) adaptable to the valve,

- a central screw (200) disposed in an axial bore of the body,

provided with drive means ensuring the movement of

the screw towards the valve or the valve limiter,

- a coupling member (300) disposed inside the screw, and

linked in translation to the latter, this coupling member (300) being

crossed by an axial duct connecting a first end

(320) provided with sealing means (321) to one second

end connected to the operating device,

- locking jaws (400), articulated on the body of

way to surround the tap in their movement of

closure, thus joining the body of the coupler to the tap, characterized in that the central screw (200) and the coupler body (100) constitute a screwing system according to one of claims 1 to 3.