FR2800435A1 - Dispositif de raccordement de conduites destinees au transport d'un fluide - Google Patents

Abstract

Ce dispositif comporte un embout mâle (2), un corps (4, 6) présentant une ouverture destinée à recevoir l'embout mâle (2), ainsi que des moyens permettant de maintenir l'embout mâle dans le corps.L'embout mâle (2) présente une gorge annulaire périphérique (14) et le corps présente une gorge annulaire intérieure (44) disposée de telle sorte que, lorsque l'embout mâle (2) est en position raccordée dans le corps (4, 6), les deux gorges (14, 44) se font face et définissent un logement dans lequel prend place un ressort toroïdal (52).

Description

La présente invention concerne un dispositif raccordement pour conduites destinées au transport d'un fluide pneumatique ou hydraulique.

De nombreux types de raccords pour conduites pneumatiques ou hydrauliques existent. Le document FR-2 <B>700 196</B> révele par exemple un tel raccord prévu notamment pour un véhicule automobile. Un tel raccord comporte un élément mâle pourvu de dents d'encliquetage mobiles radialement et un élément femelle comprenant un épaulement derrière lequel dents d'encliquetage peuvent venir s'accrocher pour réaliser une bonne connexion des conduites.

Dans un autre type de raccord, on trouve une bague présentant des dents s'étendant radialement vers l'intérieur du raccord et inclinées par rapport a l'axe de ce raccord de telle sorte que les dents fléchissent lorsqu'une conduite est introduite dans le raccord mais s'arc-boutent lorsqu'on exerce sur la conduite une traction dans le sens d'un retrait de celle-ci hors du raccord. Un tel raccord est parfois appelé raccord instantané<B>à</B> griffes. Le document EP-0 <B>616 161</B> décrit exemple un tel raccord.

Souvent, dans les raccords de type précite, certaines pièces sont realisées en matière synthétique. Pour des raisons de sécurité, certains utilisateurs préfèrent utiliser des dispositifs de raccordement réalisés entièrement en métal.

Dans les raccords encliquetés, il subsiste en génerai un léger jeu dans position raccordée. En effet, pour garantir un bon encliquetage, il est nécessaire de prévoir une course de la partie ma légèrement supérieure<B>à</B> la course théorique.<B>Il</B> subsiste alors un jeu que l'on doit supprimer, notamment lorsque le raccord est soumis<B>à</B> des vibrations.<B>Il</B> est alors connu de munir le raccord d'un dispositif amortisseur ou de blocage de la partie mâle.

La présente invention a pour but de fournir un nouveau type de raccord. De préférence, ce dispositif de raccordement pourra être réalisé entièrement en métal et ne présentera pas de jeu dans la position raccordée.

<B>A</B> cet effet, elle propose un dispositif de raccordement de conduites destinées au transport d'un fluide comportant un embout mâle, un corps présentant une ouverture destiné<B>à</B> recevoir l'embout mâle, ainsi que moyens permettant de maintenir l'embout mâle dans le corps. Selon l'invention, l'embout mâle présente une gorge annulaire péripherique et le corps présente une gorge annulaire interieure disposée de telle sorte que, lorsque l'embout mâle est en position raccordée dans le corps, les deux gorges se font face et définissent un logement dans lequel prend place un ressort toroïdal.

Lors de l'introduction de l'embout mâle dans corps, le ressort toroïdal se déforme et reprend sa forme initiale lorsqu'il se trouve dans le logement réalisé par les deux gorges. De façon surprenante, un retrait de l'embout mâle est très difficile, voire impossible sans destruction du dispositif de raccordement.

Pour faciliter l'introduction de l'embout mâle dans le corps du dispositif de raccordement, la gorge annulaire réalisée dans le corps est sensiblement plus profonde que la gorge réalisée sur l'embout mâle, ou inversement. On peut par exemple avoir un rapport des profondeurs de gorge compris entre 1/2 et<B>1/10.</B> Dans ce cas, pour permettre un bon positionnement et un bon maintien du ressort dans son logement, notamment lorsque celui-ci présente une section transversale elliptique, la gorge profondeur moindre présente une largeur axiale moindre.

Pour pouvoir facilement retirer l'embout mâle hors du corps femelle, une forme de réalisation prévoit que la gorge la plus profonde est réalisée sur le corps et que le corps comporte deux parties vissées l'une dans l'autre, la gorge se trouvant au niveau de la jonction des deux parties. En dévissant les deux parties, on agit alors sur la largeur du logement du ressort et il devient alors possible de retirer l'embout mâle en n'exerçant effort relativement faible sur cet embout.

Le ressort toroïdal peut par exemple être enrobé d'une matière elastique, telle par exemple du caoutchouc.<B>Il</B> a alors également une fonction d'étanchéité.

Dans une application où le dispositif de raccordement prend place dans une dispositif de sécurité, l'embout mâle, le corps et le ressort toroïdal sont avantageusement des pièces métalliques.

Dans une forme de réalisation avantageuse, le ressort toroïdal comporte des spires disposées le long d'une ligne médiane circulaire, ces spires comportent chacune un brin intérieur se trouvant vers le centre du ressort et un brin extérieur se trouvant<B>à</B> la périphérie du ressort et les brins extérieur et intérieur chaque spire sont inclinés tous deux dans le<I>même</I> sens par rapport au plan transversal correspondant de la ligne médiane. Cette inclinaison spires est favorable pour supprimer le jeu pouvant exister entre l'embout mâle et le corps femelle correspondant.

De préférence, le ressort comporte des spires disposées le long d'une ligne médiane circulaire et le ressort toroïdal présente en coupe transversale une section sensiblement elliptique. Dans ce cas, l'axe principal de l'ellipse est avantageusement incliné par rapport au plan contenant la ligne médiane. On peut alors parfaitement disposer le ressort dans son logement et obtenir avec un logement, et donc un ressort, de tailles réduites une très grande résistance au retrait de l'embout mâle.

De toute façon, l'invention sera bien comprise<B>à</B> l'aide de la description qui suit en référence au dessin schématique annexé, représentant<B>à</B> titre d'exemple non limitatif une forme d'exécution d'un dispositif de raccordement selon l'invention.

Figure<B>1</B> une vue partiellement en coupe longitudinal et partiellement en vue de face d'un dispositif de raccordement selon l'invention, Figure 2 une vue de face du ressort toroïdal utilisé dans le dispositif de raccordement de la figure<B>1,</B> et Figure<B>3</B> une vue en coupe selon la ligne<B>111-111</B> de la figure 2. La figure<B>1</B> dessin représente un coupleur utilisé par exemple dans le domaine de l'hydraulique ou du pneumatique. Ce coupleur comporte un embout male 2 et un corps destiné<B>à</B> recevoir cet embout mâle 2. Le corps comporte deux pièces 4 et<B>6,</B> la pièce 4 étant vissée dans la pièce<B>6.</B>

L'embout mâle est une pièce sensiblement de révolution qui présente un passage central axial intérieur<B>8</B> destiné<B>à</B> permettre la circulation d'un fluide hydraulique ou pneumatique. Le corps du coupleur présente lui aussi passage central axial<B>10.</B> Ce dernier est destiné<B>à</B> recevoir une extrémité de l'embout mâle 2 et<B>à</B> permettre la circulation du fluide hydraulique pneumatique.

L'embout mâle 2 présente une extrémité destinée<B>à</B> être introduite dans le passage<B>10</B> du corps du coupleur. Cette extrémité présente un chanfrein 12 facilitant l'introduction de l'embout mâle 2 dans le corps du coupleur. L'embout mâle présente ensuite une zone de diamètre extérieur sensiblement constant correspondant au diamètre intérieur du passage<B>10</B> du corps de coupleur. Au niveau de cette zone, est réalisée une gorge annulaire périphérique 14. Cette gorge 14 présente une section transversale rectangulaire. Sa largeur est appelée<B>1.</B>

Au-delà de la zone de diamètre extérieur constant comportant la gorge annulaire 14, l'embout mâle 2 présente une surface conique<B>6</B> qui va en s'élargissant lorsque l'on s'éloigne de l'extrémité chanfreinee 12. L'embout présente ensuite, toujours en s'éloignant de l'extrémité chanfreinée<B>1</B>2, une zone de diamètre constant permettant de réaliser une étanchéité<B>à</B> l'aide d'un joint torique<B>18.</B> Au-delà de cette zone d'étanchéité, l'embout mâle 2 présente un épaulement 20. Toute cette partie de l'embout mâle 2, du chanfrein 12<B>à</B> l'épaulement 20, est destinée <B>à</B> etre placée dans le corps du coupleur en position accouplée.

L'embout mâle 2 comporte en outre une zone de préhension et serrage munie d'une section<B>à</B> six pans 22.<B>A</B> son extrémité opposée au chanfrein 12, l'embout mâle 2 peut comporter par exemple une zone filetée pour permettre le raccordement de cet embout mâle<B>à</B> un embout de tuyau ou<B>à</B> une machine. Un joint torique<B>26</B> peut être prévu pour réaliser l'étanchéité entre l'embout mâle 2 et l'embout de tuyau ou la machine sur laquelle cet embout mâle 2 est vissé.

La pièce<B>6,</B> qui fait partie du corps du cou'pleur, présente une extrémité filetée<B>28</B> destinée<B>à</B> être vissée dans une machine ou dans un embout de tuyau hydraulique ou pneumatique. Un joint torique est prévu pour réaliser l'étanchéité entre cette pièce<B>6</B> et l'embout de tuyau ou la machine sur laquelle est vissée la pièce<B>6.</B> Outre la zone filetée la piece <B>6</B> présente sur sa surface extérieure une zone de préhension de serrage munie d'une section<B>à</B> six pans<B>32.</B> Au niveau de cette zone de préhension et de serrage, la pièce<B>6</B> tubulaire présente sur sa face intérieure un taraudage 34 destiné<B>à</B> coopérer avec un filetage<B>36</B> correspondant de la pièce 4. Cette dernière comporte sur sa face extérieure, outre ce filetage <B>36,</B> une section<B>à</B> six pans<B>38</B> permettant la préhension et le serrage de la pièce 4 sur la pièce<B>6.</B>

L'ensemble formé par les pièces 4 et<B>6</B> forme le corps du coupleur qui est un ensemble tubulaire présentant une surface intérieure adaptée<B>à</B> la surface extérieure de l'embout mâle 2. Cet ensemble 4,<B>6</B> présente un diamètre intérieur sensiblement constant sur toute la longueur de la pièce<B>6</B> et qui se prolonge sur une partie de la surface intérieure de la pièce 4. On observe ensuite un élargissement 40 qui correspond<B>à</B> la surface conique<B>16</B> de l'embout mâle 2. On a ainsi une portée conique entre les pièces 4 et<B>6.</B> Au-delà de l'élargissement 40, la pièce 4 présente un logement destiné<B>à</B> recevoir le joint torique<B>18</B> et un épaulement 42 correspondant<B>à</B> l'épaulement 20 de l'embout mâle 2.

position accouplée, la gorge 14 de l'embout mâle 2 se trouve face<B>à</B> une gorge 44 du corps de coupleur. Cette gorge 44 se trouve au niveau de jonction entre les pièces 4 et<B>6.</B> Elle présente une section transversale rectangulaire. Elle présente un fond 46 et deux parois latérales 48 et<B>50.</B> paroi latérale 48 et le fond 46 sont réalisés par les bords d'un épaulement intérieur réalisé dans la pièce<B>6.</B> La seconde paroi latérale est formée par surface frontale de la pièce 4 se trouvant du côté la pièce <B>6.</B> Lorsque pièce 4 est entièrement vissée et vient en butée contre la pièce<B>6,</B> la gorge 44 présente une largeur L qui est supérieure<B>à</B> largeur<B>1</B> de la gorge La paroi latérale 48 se trouvant du côté du chanfrein<B>1</B>2 en position accouplée, est sensiblement alignée avec une paroi laterale de la gorge 14 réalisée dans l'embout mâle 2, tandis que la paroi latérale<B>50</B> est décalée d'environ L-1 de l'autre paroi latérale de la gorge 14 l'embout mâle 2. parois latérales des gorges 14 et 44 sont toutes disposées dans un plan radial par rapport<B>à</B> l'axe du coupleur. La profondeur de la gorge est sensiblement supérieure<B>à</B> la profondeur de la gorge 14. La profondeur la gorge 14 est par exemple comprise entre<B>1/1</B> et la moitié de la profondeur de la gorge 44.

deux gorges 44 et 14 définissent en position accouplée un logement destiné<B>à</B> recevoir un ressort toroïdal<B>52.</B>

ressort toroïdal<B>52</B> est représenté plus en details sur les figures et<B>3.</B> Ce ressort comporte des spires qui sont disposees le long d'une ligne médiane 54 circulaire plane. Chaque spire comporte un brin intérieur<B>56</B> disposé du côté de l'intérieur du cercle formé la ligne médiane 54 et un brin extérieur<B>58</B> se trouvant<B>à</B> la périphérie extérieure du ressort Les spires du ressort<B>52</B> sont inclinées sur le plan contenant la ligne médiane 54. De ce fait, les brins intérieurs<B>56</B> et les brins extérieurs <B>58</B> sont tous inclinés d'un même sens par rapport<B>à</B> un plan transversal<B>à</B> la ligne médiane 54 correspondant. La figure<B>3</B> montre l'angle formé entre un brin intérieur<B>56</B> et le pian transversal correspondant ainsi que l'angle<B>62</B> formé par brin extérieur<B>58</B> et le plan transversal correspondant. L'angle <B>62</B> est plus important que l'angle<B>60</B> dans la forme de réalisation représentée dessin.

Comme on l'aperçoit également sur la figure<B>3,</B> le ressort<B>52</B> présente section transversale sensiblement elliptique. Le grand axe 64 de cette ellipse est incliné par rapport au plan contenant la ligne médiane 54.

Un tel ressort toroïdal est par exemple décrit dans le document US-5,139,276. <B>Il</B> est fait référence<B>à</B> ce document pour une description plus détaillee de ce ressort. D'autres variantes de réalisation d'un tel ressort sont également décrites dans ce document. Ces variantes peuvent également etre utilisées dans la présente invention. D'autres documents révèlent également des ressorts toroïdaux pouvant être utilises dans un dispositif raccordement selon la présente invention. On citera ici par exemple le document US-4,826,144. <B>Il</B> s'agit<B>là</B> de ressorts toroïdaux commercialisés par la Société BAL SEAL <B>ENGINEERING</B> COMPANY, INC..

Dans une variante de réalisation, on pourrait utiliser<B>à</B> la place du ressort<B>52</B> un joint obtenu en enrobant de matière élastique, comme par exemple caoutchouc, un ressort tel que décrit ci-dessus. Un joint de ce type est décrit dans le brevet US-5,160,1 22. On retrouve dans un tel joint un ressort semblable au ressort toroïdal décrit ci-dessus. On obtiendrait alors, au niveau du logement réalisé par les gorges 14 et 44,<B>à</B> la fois une fonction verrouillage et d'étanchéité.

ressort toroïdal<B>52</B> est mis en place dans la gorge 44 du corps de coupleur avant introduction de l'embout mâle 2 dans corps de coupleur. ressort vient se loger dans cette gorge de la même manière qu'un joint torique. La pièce 4 est entièrement vissée dans la piece <B>6.</B> Une partie du ressort toroïdal<B>52</B> dépasse hors de la gorge 44.

Lorsque l'embout mâle 2 est introduit dans le corps coupleur, le chanfrein 12 vient appuyer contre le ressort<B>52.</B> Ce ressort est élastique et peut se déformer acceptant ainsi le passage de l'extrémité de l'embout mâle 2. Lorsque la gorge 14 arrive face<B>à</B> la gorge 44, le ressort<B>52</B> peut reprendre sa position de repos. Le grand axe 64 vient sensiblement coïncider avec une diagonale du logement formé par des gorges 14 et 44. Du fait de la largeur différente de la gorge 14 par rapport<B>à</B> la largeur de la gorge 44, on réalise une saillie dans un coin du logement formé par les gorges 14 et 44. Le grand axe 64 coïncide sensiblement avec diagonale qui ne passe pas par le coin présentant la saillie.

La force nécessaire pour introduire l'embout mâle 2 dans le corps de coupleur correspond sensiblement<B>à</B> l'effort qu'il faut exercer pour introduire un embout mâle d'un coupleur de l'état de la technique antérieur <B>à</B> la présente invention dans un corps de coupleur correspondant. De façon surprenante, la force nécessaire pour extraire l'embout mâle hors du corps du coupleur est très importante. Avec un bon dimensionnement du ressort toroïdal<B>52</B> on peut rendre le retrait de l'embout mâle 2 hors corps du coupleur impossible sans détruire le coupleur.

Toutefois, il est possible de ressortir l'embout mâle 2 en exerçant sur ce dernier un effort relativement faible. Pour ce faire, il suffit de dévisser légèrement la pièce 4 hors de la pièce<B>6.</B> La largeur la gorge 44 ainsi augmentée. Alors qu'avant desserrage la largeur de cette gorge 44 était inférieure<B>à</B> la longueur du grand axe 64 de l'ellipse correspondant<B>à</B> la section transversale du ressort toroïdal, on arrive par ce desserrage<B>à</B> une largeur de gorge 44 supérieure<B>à</B> la longueur du grand axe 64. résistance du ressort<B>52 à</B> l'extraction de l'embout ma 2 s'e n trouve très sensiblement diminuée.

Un tel raccord permet donc de réaliser très facilement une déconnexion de l'embout introduit dans le coupleur. De plus, il suffit de réaliser un dévissage pour permettre cette extraction. L'encombrement nécessaire autour du coupleur pour permettre cette opération peut être limite. On peut donc utiliser ce coupleur permettant de realiser une déconnexion même dans un espace relativement réduit.

Un autre avantage important de ce coupleur est grace au ressort<B>52,</B> il n'y a pas de jeu entre l'embout mâle et le corps du coupleur. <B>il</B> donc inutile de prévoir un amortisseur ou autre dispositif de blocage pour empêcher un léger mouvement relatif entre l'embout male 2 et le corps coupleur.

Le coupleur décrit ci-dessus peut être réalisé entierement en métal. peut ainsi le mettre en place dans des dispositifs pour lesquels des conditions de sécurité très sévères sont exigées.

Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas<B>à</B> la forme de réalisation préférentielle décrite ci-dessus<B>à</B> titre d'exemple non limitatif<B>;</B> elle en embrasse au contraire toutes les variantes dans le cadre des revendications ci-après.

Le dispositif raccordement ci-dessus permet de réaliser facilement une déconnexion de l'élément mâle. Toutefois, dans certains cas, il peut être souhaité l'élément mâle soit indémontable et que son retrait entraîne une destruction du coupleur afin de pouvoir visualiser sans hésitation si le raccord a déja été débranché. Pour rendre le coupleur décrit ci-dessus indémontable, il suffit de réaliser le corps de coupleur en une seule pièce plutôt qu'en deux pièces vissées l'une dans l'autre.

Dans l'exemple de réalisation représenté au dessin, la gorge destinée<B>à</B> recevoir le ressort toroïdal et de profondeur la plus importante est réalisée sur la partie femelle du coupleur.<B>Il</B> est bien entendu également possible de réaliser cette gorge plus profonde sur l'élément mâle. Dans ce cas, pour rendre le coupleur facilement démontable, on peut prévoir un élément mâle réalisé en deux parties.

La description<B>'</B> dessus est faite en référence<B>à</B> un coupleur. On pourrait utiliser le meme principe avec un connecteur ou un multiconnecteur. Au lieu d'avoir une partie de fixation filetée sur l'élément mâle et l'élément femelle, on peut prévoir tout autre type de fixation.

Comme indique ci-dessus, le dispositif de raccordement selon l'invention peut être réalisé entièrement en métal. Toutefois, il est tout<B>à</B> fait envisageable d'utiliser pièces en matière synthétique.

Claims (1)

1. <B>REVENDICATIONS</B> <B>1.</B> Dispositif de raccordement de conduites destinées au transport d'un fluide comportant un embout mâle (2), un corps (4,<B>6)</B> présentant une ouverture destinée<B>à</B> recevoir l'embout mâle (2), ainsi des moyens permettant de maintenir l'embout mâle dans le corps, caractérisé en ce que l'embout mâle (2) présente une gorge annulaire périphérique (14) et en ce que le corps (4,<B>6)</B> présente une gorge annulaire intérieure (44) disposée de telle sorte que, lorsque l'embout ma (2) est en position raccordée dans le corps, les deux gorges (14, 44) se font face et définissent un logement dans lequel prend place un ressort toroïdal<B>(52).</B> 2. Dispositif de raccordement selon la revendication<B>1,</B> caractérisé en ce que la gorge annulaire (44) réalisée dans le corps (4,<B>6)</B> est sensiblement plus profonde que la gorge (14) réalisée sur l'embout male (2), ou inversement. <B>3.</B> Dispositif de raccordement selon la revendication caracterisé en ce que la gorge (14) de profondeur moindre présente une largeur<B>(1)</B> axiale moindre. 4. Dispositif de raccordement selon l'une des revendications 2 ou<B>3,</B> caractérisé en ce que la gorge (44) la plus profonde est réalisée sur corps<B>6)</B> et en ce que le corps comporte deux parties (4,<B>6)</B> vissées l'une dans l'autre, la gorge (44) se trouvant au niveau de la jonction deux parties. <B>5.</B> Dispositif de raccordement selon l'une des revendications<B>1</B> a 4, caractérisé en ce que le ressort toroïdal<B>(52)</B> est enrobé d'une matière élastique, telle par exemple du caoutchouc, conférant ainsi<B>à</B> ce ressort également une fonction d'étanchéité. <B>6.</B> Dispositif de raccordement selon l'une des revendications<B>1 à</B> <B>5,</B> caractérisé en ce que l'embout mâle (2), le corps (4,<B>6)</B> et le ressort toro idal <B>(52)</B> sont des pièces métalliques. <B>7.</B> Dispositif de raccordement selon l'une des revendications<B>1 à</B> <B>6,</B> caractérisé en ce que le ressort toroïdal<B>(52)</B> comporte des spires disposees le long d'une ligne médiane circulaire (54), en ce que ces spires comportent chacune un brin intérieur<B>(56)</B> se trouvant vers le centre du ressort et un brin extérieur<B>(58)</B> se trouvant<B>à</B> la périphérîe du ressort et en ce les brins extérieur et intérieur de chaque spire sont inclinés tous deux dans le même sens par rapport au plan transversal correspondant la ligne médiane (54). <B>S.</B> Dispositif de raccordement selon l'une des revendications<B>1</B> a <B>7,</B> caractérisé en ce que le ressort<B>(52)</B> comporte des spires disposées le long d'une ligne médiane circulaire (54) et en ce que le ressort toroïdal<B>(52)</B> présente en coupe transversale une section sensiblement elliptique. <B>9.</B> Dispositif de raccordement selon la revendication<B>8,</B> caracterisé en ce que l'axe principal (64) de l'ellipse est incliné par rapport au plan contenant la ligne médiane (54).