FR3072756A1 - Dispositif de raccord tubulaire comprenant un indicateur d’etat de montage - Google Patents

Dispositif de raccord tubulaire comprenant un indicateur d’etat de montage Download PDF

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Abstract

L'invention porte sur un dispositif de raccord tubulaire (1) comprenant un connecteur femelle (2) de forme tubulaire qui s'étend suivant une direction axiale, dans lequel un connecteur mâle tubulaire (7) pourvu d'un collet annulaire (71) est destiné à être inséré, le connecteur femelle (2) étant pourvu d'une première ouverture radiale (21); une mâchoire de retenue (4) disposée dans le connecteur femelle (2) susceptible de se déformer radialement pour prendre une position ouverte permettant le passage du collet (71), lors de l'introduction du connecteur mâle (7) dans le connecteur femelle (2), et une position refermée ne permettant pas ce passage. Le raccord (1) comprend également un verrou (3) inséré dans la première ouverture radiale (21) et susceptible de se déplacer suivant un axe transversal dans une position de verrouillage pour bloquer la mâchoire de retenue (4) dans la position refermée.

Description

DISPOSITIF DE RACCORD TUBULAIRE COMPRENANT UN INDICATEUR D'ETAT DE MONTAGE
DOMAINE DE L'INVENTION
La présente invention concerne un dispositif de raccord tubulaire pour connecter des tuyaux ou conduits. Elle trouve notamment son application pour connecter des durites à carburant pour véhicules automobiles.
ARRIERE PLAN TECHNOLOGIQUE DE L'INVENTION
On connaît par exemple de tels dispositifs de raccord des documents FR3044070A1, FR3021386A1 ou US20080150280. Ces raccords comprennent un connecteur femelle adapté pour être connecté à un connecteur mâle de manière à permettre le passage d'un fluide entre deux conduits à une extrémité desquels les connecteurs sont respectivement reliés.
Le connecteur mâle peut être monté dans le connecteur femelle de manière étanche, des joints du dispositif pouvant être compressés et retenir, par frottement, le connecteur mâle dans le connecteur femelle. Dans cette situation toutefois, la une mise en pression du dispositif par le passage d'un fluide, est susceptible de désassembler le connecteur mâle et le connecteur femelle l'un de l'autre. Il est donc souhaitable de pouvoir munir ces dispositifs d'un verrou et d'un indicateur, par exemple un indicateur visuel, permettant de facilement déterminer l'état de montage du raccord, c'est à dire si le raccord est effectivement connecté à un connecteur mâle ou non.
Ainsi, dans le document US20080150280 une même pièce permet de verrouiller la connexion du connecteur mâle dans le connecteur femelle et d'assurer le rôle d'indicateur visuel de l'état de montage du raccord.
Il est parfois préférable, pour des raisons de qualité et de sécurité, que la connexion des connecteurs mâle et femelle, le verrouillage de cette connexion, et la mise en place du témoin de bon montage ne soient pas réalisés en une unique opération, par un seul opérateur. Par ailleurs, la non mise en place du témoin de bon montage ne doit pas empêcher le fonctionnement sécurisé du raccord.
OBJET DE L'INVENTION
En vue de la réalisation de l'un de ces buts, l'objet de l'invention propose un dispositif de raccord tubulaire comprenant :
Un connecteur femelle de forme tubulaire qui s'étend suivant une direction axiale, dans lequel un connecteur mâle tubulaire pourvu d'un collet annulaire est destiné à être inséré, le connecteur femelle étant pourvu d'une première ouverture radiale ;
- Une mâchoire de retenue disposée dans le connecteur femelle susceptible de se déformer radialement pour prendre une position ouverte permettant le passage du collet, lors de l'introduction du connecteur mâle dans le connecteur femelle, et une position refermée ne permettant pas ce passage ;
- Un verrou inséré dans la première ouverture radiale et susceptible de se déplacer suivant un axe transversal dans une position de verrouillage pour bloquer la mâchoire de retenue dans la position refermée.
Selon d'autres caractéristiques avantageuses et non limitatives de l'invention, prises seules ou selon toute combinaison techniquement réalisable :
- la mâchoire de retenue comprend deux branches flexibles reliées à l'une de leurs extrémités ;
- l'une au moins des branches flexibles de la mâchoire de retenue présente un flanc incliné, par rapport à la direction axiale, sur lequel peut prendre appui le collet, lorsque le connecteur mâle est inséré dans le connecteur femelle, de sorte à écarter radialement les branches flexibles l'une de l'autre et placer la mâchoire de retenue en position ouverte ;
- les branches flexibles de la mâchoire de retenue comportent au moins un ergot sur leur face extérieure destiné à se clipper avec le verrou ;
- le verrou comporte deux bras de verrouillage disposés contre les branches flexibles de la mâchoire de retenue lorsque le verrou est en position de verrouillage ;
- les deux bras de verrouillage sont munis d'un cran pour permettre de clipper le verrou à la mâchoire de retenue ;
- la mâchoire de retenue est disposée dans une cage de maintien insérée dans le connecteur femelle ;
- l'entrée de la cage de maintien possède un diamètre dl supérieur au diamètre du collet tandis que la partie arrière de la cage de maintien possède un diamètre d2 inférieur au diamètre du collet ;
- le verrou comporte au moins un bras flexible présentant un pied à son extrémité, le bras flexible plongeant à l'intérieur du connecteur femelle pour venir mettre en butée le pied avec la paroi intérieure du connecteur femelle ;
- le bras flexible est susceptible d'être déformé axialement par le collet pour positionner le pied en vis-à-vis d'une ouverture aménagée dans la paroi du connecteur femelle pour permettre de placer le verrou en position de verrouillage ;
- le pied du bras flexible du verrou possède un épaulement sur sa face extérieure ;
- le pied du bras flexible du verrou présente une forme de crochet orientée vers l'intérieur destiné à loger un rebord du connecteur femelle ;
- un dispositif d'étanchéité est disposé dans le connecteur femelle.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée de l'invention qui va suivre en référence aux figures annexées sur lesquels :
- La figure 1 représente, en vue éclatée, un raccord tubulaire conforme à l'invention ainsi qu'un connecteur mâle ;
- Les figures 2A à 2C représentent les différentes étapes d'assemblage de la mâchoire de retenue avec la cage de maintien suivant une coupe transversale ;
- La figure 2D représente la mâchoire de retenue assemblée avec la cage de maintien suivant une vue de profil ;
- La figure 3 représente le verrou sous deux angles de vue différents ;
- Les figures 4A à 4C représentent des coupes transversales du connecteur femelle respectivement au niveau de la mâchoire de retenue, à l'arrière de la mâchoire et à l'arrière des bras flexibles du verrou ;
- La figure 5 représente les étapes d'assemblage du verrou avec l'ensemble connecteur femelle et mâchoire de retenue au niveau des bras flexibles ;
- La figure 6 représente les étapes d'assemblage du verrou avec l'ensemble connecteur femelle et mâchoire de retenue
au niveau des bras de verrouillage ;
La figure 7 représente les différentes étapes du
verrouillage du dispositif suivant une coupe
longitudinale r
La figure 8 représente les différentes étapes du
verrouillage du dispositif suivant une coupe
transversale ;
La figure 9 représente les différentes étapes du
verrouillage du dispositif suivant une coupe au niveau d'un plan transversal passant par la mâchoire de retenue ;
- Les figures 10A et 10B représentent respectivement le dispositif dans sa configuration initiale et dans sa configuration de verrouillage ;
- La figure 11 représente les différentes étapes de déverrouillage du dispositif suivant une coupe au niveau du plan transversal passant par la mâchoire de retenue.
DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION
Par souci de simplification de la description à venir, les mêmes références sont utilisées pour des éléments identiques ou assurant la même fonction dans l'état de la technique.
La figure 1 représente, en vue éclatée, un raccord tubulaire 1 conforme à l'invention.
Le raccord 1 est destiné à être assemblé à un connecteur mâle 7 tubulaire, également représenté sur la figure 1, de manière à relier fluidiquement les deux pièces. A cet effet, le connecteur mâle 7 est muni d'un collet annulaire 71 placé à une distance déterminée de son extrémité d'assemblage au raccord 1.
Le raccord 1 peut se présenter en configuration « de livraison », représentée sur la figure 10A et selon laquelle un verrou 3 est partiellement inséré dans le connecteur femelle 2. Il peut également se présenter en configuration de « verrouillage », représentée sur la figure 10B, dans lequel le verrou 3 maintient fermement assemblé le connecteur mâle 7 au connecteur femelle 2. Comme cela est bien visible sur les figures 10A, 10B, la position du verrou vis à vis du connecteur femelle 2 (saillant ou affleurant) peut également indiquer l'état de connexion du raccord, le verrou 3 servant alors de témoin de cet état.
Eléments composant le raccord
En référence à la figure 1, le raccord 1 comprend un connecteur femelle 2 de forme tubulaire qui s'étend suivant une direction axiale. Le connecteur femelle 2 présente une première extrémité 2a dans laquelle le connecteur mâle 7 est destiné à être inséré, une seconde extrémité 2b étant destinée à être reliée à un conduit.
Le connecteur femelle 2 est muni, du côté de sa première extrémité 2a, d'une mâchoire de retenue 4 configurée pour retenir le connecteur mâle 9 au niveau de son collet 71, après que celui-ci ait été introduit, en force, dans le connecteur femelle 2 du côté de sa première extrémité.
Dans le mode de mise en œuvre représenté sur la figure 1, la mâchoire de retenue 4 est conçue pour être disposée dans une cage de maintien 5, elle-même destinée à être disposée à l'intérieur du connecteur femelle 2. La cage de maintien est représentée plus en détail sur la figure 2D. La cage de maintien 5 permet de positionner et maintenir la mâchoire de retenue 4 selon un plan transversal déterminé dans le connecteur femelle 2. La cage de maintien 5, dans laquelle aura été préalablement placée la mâchoire 4 comme cela est représenté sur les figures 2A à 2C, peut être rendue solidaire du connecteur femelle 2, par exemple par soudure au laser. Comme cela est illustré sur la figure 2D, une partie avant de la cage de maintien, destinée à être traversée par l'extrémité du connecteur mâle, présente une ouverture de diamètre intérieur dl, supérieur à celui du collet 71. Une partie arrière de la cage de maintien 5 présente un diamètre intérieur d2 inférieur à celui du collet 71, formant une butée contre laquelle le collet 71 peut donc venir en contact.
Reprenant la description de la figure 1, le connecteur femelle 2 est également pourvu d'une première ouverture radiale 21 permettant l'insertion transversale du verrou 3. Lorsque les pièces composant le raccord 1 sont convenablement assemblées, la mâchoire de retenue 4 est disposée, par l'intermédiaire de la cage de maintien 5, dans un plan transversal passant sensiblement au niveau de la première ouverture radiale 21.
Comme cela est plus visible sur la figure 2, la mâchoire de retenue 4 est composée de deux branches flexibles 41 reliées à l'une de leurs extrémités. Les branches flexibles 41 présentent une face inclinée 42 par rapport à la direction axiale, visible sur la figure 1 et la figure 2D, sur lequel peut prendre appuie le collet 71 du connecteur mâle 7, lorsque celui-ci est inséré dans le connecteur femelle 2. Les efforts s'appliquant sur les faces inclinées 42 des branches flexibles 41 tendent à écarter radialement les deux branches flexibles 41 l'une de l'autre, et à ouvrir suffisamment la mâchoire de retenue 4 pour permettre le passage du collet 71. Une fois que le collet 71 a traversé la mâchoire de retenue 4, celle-ci peut se refermer sur le connecteur mâle 7 par déformation élastique des branches flexibles 41. L'absence d'un plan incliné au niveau des branches flexibles 41, dans le sens du mouvement de retrait du connecteur mâle 7, ne permet pas l'ouverture de la mâchoire de retenue 4, même en présence d'un effort d'extraction sur le connecteur mâle 7, ce qui assure son maintien dans le connecteur femelle 2.
Les branches flexibles 41 de la mâchoire de retenue 4 peuvent être chacune munies d'un ergot 43 afin de permettre le clippage du verrou 3, comme cela sera détaillé dans la suite de cet exposé.
Le verrou 3 est représenté sur les figures 3A et 3B. Dans le mode de mise en œuvre représenté sur ces figures, il comporte deux bras de verrouillage 31 ainsi que deux bras flexibles 32 formant un double cavalier en U retourné.
Les bras de verrouillage 31 sont munis d'un cran 311 pour permettre de clipper le verrou 3 aux ergots 43 de la mâchoire de retenue 4, comme cela sera détaillé dans la suite de cet exposé.
Les bras flexibles 32 présentent une longueur plus importante que les bras de verrouillage 31, et suffisante pour traverser et déboucher du connecteur femelle 2 lorsque le verrou est complètement inséré dans ce connecteur. A l'extrémité libre de chaque bras flexible 32, un pied 321 définit un crochet orienté vers l'intérieur du U du verrou, destiné à être engagé sur un rebord 23 du connecteur femelle 2 pour maintenir le verrou 3 en position de verrouillage. Chaque pied 321 définit également un épaulement 3211 orienté vers l'extérieur du U, et destiné à coopérer avec une surface interne du connecteur femelle 2 pour maintenir le verrou en place et éviter qu' il ne se désolidarise du connecteur, lorsque le verrou n'est pas en position de verrouillage.
Le verrou 3 est destiné à être disposé dans l'ouverture radiale 21 pour que les bras flexibles 32 pénètrent transversalement dans le connecteur femelle 2. Dans cette configuration, les bras flexibles 32 sont susceptibles d'être élastiquement et axialement déplacés par le collet 71 lors de l'insertion du connecteur mâle 7 dans le connecteur femelle 2.
Le connecteur femelle 2 est également pourvu d'une deuxième ouverture 22, généralement disposée sur le connecteur femelle du côté opposé à la première ouverture radiale. Cette seconde ouverture est conçue pour permettre le passage des pieds 321 des bras flexibles 32.
La figure 4B représente ainsi une coupe du connecteur femelle au niveau d'un plan passant par les bras flexibles lorsque ceux-ci ne sont pas déformés élastiquement. On observe que le connecteur femelle 2 dispose sur sa surface interne d'un rebord 23 sur lesquels pourront venir en butée les pieds 321 des bras flexibles 32.
La figure 4C représente une coupe du connecteur femelle au niveau d'un plan passant légèrement à l'arrière du plan occupé par les bras flexibles 32. L'absence du rebord 23 dans ce plan permet le passage des pieds 321 à travers la deuxième ouverture 22. En d'autres termes, il est possible de faire pénétrer les pieds des bras flexibles 32 dans la mesure où ces pieds sont disposés dans le plan de coupe de la figure 4C.
Enfin, et de manière optionnelle, le raccord 1 peut comprendre un dispositif d'étanchéité 6, qui peut être placé entre la seconde extrémité 2b du connecteur femelle 2 et la cage 5. Le dispositif d'étanchéité peut être composé d'un empilement comprenant une pluralité de joints d'étanchéité 61 séparé par des rondelles 62.
Mise en place du verrou - configuration de livraison
Les figures 5 et 6 représentent les étapes de mise en place du verrou 3 avec l'ensemble constitué du connecteur femelle 2 et de la mâchoire de retenue 4, pour placer le raccord 1 en configuration « de livraison ».
Sur la figure 5, le verrou 3 est disposé au niveau de la première ouverture 21 et inséré dans cette ouverture 21, par exemple en appliquent un effort d'insertion sur son somment. Les bras flexibles 32 se rapprochent alors l'un de l'autre, afin de faire pénétrer les pieds 321 à l'intérieur du connecteur femelle 2 . Le verrou 3 peut progresser dans le connecteur femelle 2 suivant un axe transversal jusqu'à ce que les pieds 321 des branches flexibles 32 entrent en butée avec les rebords 23 du connecteur femelle 2. La seconde ouverture 22 permet aux bras flexibles 32 de reprendre leur écartement initial, par déformation élastique, et de placer les épaulements 3211 contre la surface interne du connecteur femelle 2. On prévient de la sorte que le verrou 3 ne se désolidarise du connecteur femelle, lorsque le raccord est en configuration de livraison.
La figure 6 représente les mêmes étapes de mise en place du verrou 3, cette fois selon une coupe passant par les bras de verrouillage 31. Lors de la descente du verrou 3, l'extrémité des branches de verrouillage 31 vient en butée sur les ergots 43 de la mâchoire de retenue 4, comme cela est représenté sur la figure 6A. La progression du verrou 3 dans le connecteur femelle conduit au clippage du verrou sur les ergots 43 au niveau des crans 311 lorsque les pieds 321 viennent en butée avec le connecteur femelle 2.
Verrouillage de la connexion
Les figures 7 à 9 illustrent les différentes étapes du verrouillage de la connexion du raccord 1 lors de la progression du connecteur mâle 7 dans le connecteur femelle 2. Afin de simplifier ces figures, les bras de verrouillage 31 n'y sont pas représentés.
Les figures 7A, 8A et 9A représentent l'état du raccord 1 en configuration de livraison.
Les figures 7B, 8B et 9B représentent l'état du raccord 1 lors du passage du collet 71 à travers la mâchoire de retenue
4. Le collet 71 est en appuie sur les faces inclinées 42 qui tendent à écarter radialement les deux branches flexibles 41 l'une de l'autre, plaçant la mâchoire de retenu 4 en position ouverte pour permettre le passage du collet 71.
Les figures 7C, 8C et 9C représentent l'état du raccord 1, après que le collet du connecteur femelle ait franchi la mâchoire de retenue 4 qui est donc en position fermée. Au cours de ce franchissement, la progression du connecteur mâle 7 dans le connecteur femelle 2 conduit à mettre le collet 71 en appui sur les bras flexibles 32 et à les déformer élastiquement selon une direction axiale. Les pieds 321 des bras flexibles sont libérés des butées formées par les rebords 23 du connecteur femelle 2 et sont positionnés en vis-à-vis des deuxièmes ouvertures 22.
Dans cette position également, le collet 71 entre en butée avec la partie arrière de la cage de maintien 5, dont on rappelle qu'elle présente un diamètre intérieur d2 inférieur à celui du collet 71.
Les figures 7D, 8D et 9D représentent l'état du raccord 1, après la descente en position de verrouillage du verrou 3, tel qu'illustré par la figure 10B, pour assurer le verrouillage de la connexion. Cette descente a pu être provoquée l'application d'un effort de verrouillage, illustré par flèche sur la figure 7D, sur le exemple par l'opérateur réalisant mâle 7 au raccord 1.
Les pieds 321 du verrou 3 ouverture ouverture.
deuxième en par la sommet du verrou 3, par peuvent poursuivre
Une fois ouverture les
22, progresser le connecteur interrompus, les branches leur position d'origine, pieds
1' insertion vis à vis du connecteur de la deuxième leur descente à travers cette
321 positionnés à travers la et les efforts tendant à faire mâle dans le connecteur femelle 2 flexibles 32 tendent à revenir dans par déformation élastique. Cela est possible car, lorsque le verrou rebord 23 du connecteur femelle des pieds 321. Le rebord 23 crochets et permettre positions d'origine.
position crochets
De aux
Le est est peut verrouillée par des pieds 321 qui entièrement descendu, le aligné avec les crochets donc se loger dans les bras flexibles 32 de reprendre leurs verrou 3 est ainsi l'insertion du rebord empêchent le retrait du maintenu dans verrou.
en les plus, en position de verrouillage, verrouillage 31 bloquent en position refermée retenue 4, empêchant tout écartement des
32. On double de la sorte la sécurité du connexion entre le connecteur mâle 7 et le
Dans la configuration avantageuse, le sommet connecteur femelle 2, visuellement du bon état du ce de les bras la mâchoire de de branches flexibles verrouillage de la connecteur femelle de verrouillage, verrou 4 affleure qui permet ainsi et de manière la surface du de témoigner connexion du dispositif 1.
On notera que la configuration qui vient d'être décrite du raccord 1 ne permet pas de placer le verrou 3 en position de verrouillage lorsque que le connecteur mâle n'est pas inséré dans le connecteur femelle, les bras flexibles en butée sur la paroi interne du connecteur femelle 2 empêchant la descente du verrou 3.
Déverrouillage de la connexion
Les figures 11A à 11C représentent l'état du raccord 1 au cours des différentes étapes de déverrouillage de la connexion.
Au cours d'une première étape représentée sur la figure 11A, on déforme élastiquement et axialement les pieds 321 des branches flexibles 32 pour déloger le rebord 23 des crochets, et les mettre en vis à vis de la deuxième ouverture 22.
Il est ainsi possible dans une étape suivante, illustrée par la figure 11B, d'appliquer un effort de traction sur le verrou 3 pour le faire remonter et remettre le raccord 1 dans la configuration initiale de livraison, illustrée par les figures 10A, 7A, 8A et 9A. Les crans 311 du verrou 3 se clippent à nouveau sur les ergots 43 de la mâchoire de retenue 4, ce qui constitue un « point dur » lors de la remontée du verrou 3, pouvant être ressenti par l'opérateur pour lui indiquer le positionnement correct du verrou en position de livraison. Dans cette configuration, les bras de verrouillage 31 ne bloquent plus la mâchoire de retenue 4, mais toutefois la mâchoire de retenue 4 demeure en position refermée.
Dans une étape suivant, représentée par la figure 11C, on poursuit l'application de l'effort de traction sur le verrou afin de l'extraire d'une hauteur supplémentaire Ah par rapport à sa position dans la configuration de livraison du raccord 1. Cet effort est transmis aux ergots 43 de la mâchoire de retenue 4, par le biais des crans 311 du verrou 3, ce qui conduit à forcer l'ouverture de la mâchoire de retenue 4. Il est alors possible dans cette disposition d'ouverture, d'extraire le connecteur mâle 7 du connecteur femelle 2.
Le raccord 1 est donc revenu à une configuration de livraison à l'issue de ces étapes, une fois que l'effort de traction exercé sur le verrou est interrompu.
Bien entendu l'invention n'est pas limitée au mode de 10 mise en œuvre décrit et on peut y apporter des variantes de réalisation sans sortir du cadre de l'invention tel que défini par les revendications.

Claims (3)

1. Dispositif de raccord tubulaire (1) comprenant :
a. Un connecteur femelle (2) de forme tubulaire qui s'étend suivant une direction axiale, dans lequel un connecteur mâle tubulaire (7) pourvu d'un collet annulaire (71) est destiné à être inséré, le connecteur femelle (2) étant pourvu d'une première ouverture radiale (21);
b. Une mâchoire de retenue (4) disposée dans le connecteur femelle (2) susceptible de se déformer radialement pour prendre une position ouverte permettant le passage du collet (71), lors de l'introduction du connecteur mâle (7) dans le connecteur femelle (2), et une position refermée ne permettant pas ce passage ;
c. Un verrou (3) inséré dans la première ouverture radiale (21) et susceptible de se déplacer suivant un axe transversal dans une position de verrouillage pour bloquer la mâchoire de retenue (4) dans la position refermée.
2. Dispositif de raccord tubulaire (1) selon la revendication précédente, dans lequel la mâchoire de retenue (4) comprend deux branches flexibles (41) reliées à l'une de leurs extrémités.
3. Dispositif de raccord tubulaire (1) selon la revendication précédente, dans lequel l'une au moins des branches flexibles (41) de la mâchoire de retenue (4) présente un flanc incliné (42), par rapport à la direction axiale, sur lequel peut prendre appui le collet (71), lorsque le connecteur mâle (7) est inséré dans le connecteur femelle (2), de sorte à écarter radialement les branches flexibles (41) l'une de l'autre et placer la mâchoire de retenue (4) en position ouverte.
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