WO2000050800A1 - Dispositif de connexion pour le raccordement d'une extremite de conduite a un organe - Google Patents

Dispositif de connexion pour le raccordement d'une extremite de conduite a un organe Download PDF

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    • F16L37/00—Couplings of the quick-acting type
    • F16L37/08—Couplings of the quick-acting type in which the connection between abutting or axially overlapping ends is maintained by locking members
    • F16L37/084—Couplings of the quick-acting type in which the connection between abutting or axially overlapping ends is maintained by locking members combined with automatic locking
    • F16L37/091—Couplings of the quick-acting type in which the connection between abutting or axially overlapping ends is maintained by locking members combined with automatic locking by means of a ring provided with teeth or fingers
    • F16L37/0915—Couplings of the quick-acting type in which the connection between abutting or axially overlapping ends is maintained by locking members combined with automatic locking by means of a ring provided with teeth or fingers with a separate member for releasing the coupling

Definitions

  • Connection device for connecting a pipe end to a member
  • the present invention relates to a connection device for the sealed connection of a pipe end to a member of a circuit for conducting fluids under pressure, such as another pipe, a reservoir, a pump, etc.
  • Connection devices which comprise a tubular end piece having one end coupled to or integral with the member and a free opposite end by which the pipe end is introduced.
  • the tubular end piece is associated with means for tightly securing the pipe end to it, which successively comprise, in a direction of introduction of the pipe end into the tubular end piece, end retaining means pipe and sealing means.
  • these retaining means comprise a washer with deformable claws. Sealing is commonly ensured by an O-ring made of a deformable elastomeric material freely received in an annular recess of the tubular end-piece delimited radially by a cylindrical surface of the latter.
  • the pipe end When introducing the pipe end into the tubular end piece, the pipe end is force fitted into the claw washer, the claws of which are then brought into a retaining position in which they are inclined and have a free end in abutment against an external surface of the pipe, and in the seal which is then crushed between the external surface of the pipe and the cylindrical surface of the annular recess.
  • connection devices such as that disclosed in document GB-A-2 143 918, the seal is trapped between a part of the end piece and a sleeve of which the claws are integral and which is fixed on said part of the mouthpiece.
  • the aforementioned problem does not arise in such a connection device.
  • the joint being fixed to the end piece just behind the claws, it hinders the expansion of the claws which, during the introduction of the pipe, tend to scratch the pipe and make the introduction of the latter difficult.
  • these connection devices have a relatively complex structure.
  • a connection device for the connection of a pipe end to a member, equipped with means for securing the pipe end to it in leaktight manner, these means successively comprising, in a tubular end piece coupled to the member and in a direction of introduction of the pipe end into the tubular end piece, deformable claws intended to be brought by the pipe end into a retaining position in which the claws are inclined and have a free end bearing against an external surface of the pipe and an annular seal mounted axially free in an annular recess delimited radially by a cylindrical surface of the tubular end piece, the seal comprising a first substantially toric inner surface to cooperate with the external surface of the pipe and a second substantially cylindrical outer surface to cooperate with the cylindrical surface of the tubular end piece, the second surface being at least partially offset axially with respect to the first surface of the side of the claws.
  • the second surface provides the seal with an offset support on the cylindrical surface of the annular recess which limits the movement and the rolling on itself of the seal towards the claws.
  • the seal is axially free in the annular recess so that, during the introduction of the pipe into the claw washer, the seal is free to move back and does not hinder the expansion of the claw washer.
  • the seal comprises a third substantially frustoconical inner surface, extending on the side of the second surface to cooperate in the manner of a wedge with the claws in the retaining position.
  • the part of the seal delimited by the second and third surfaces thus forms a wedge providing on the one hand to the seal a support on the cylindrical surface of the annular recess preventing the seal from moving and rolling on itself and constituting on the other hand a cam coming to apply the claws against the external surface of the pipe according to a force proportional to the pressure of the fluid circulating in the circuit, which reinforces the retention of the end of driving.
  • - Figure 1 is a longitudinal sectional view of a connection device according to the invention
  • - Figure 2 is a partial longitudinal sectional view of the connection device when a pipe end is connected to it.
  • connection device is intended for connecting a pipe end C to a member of a circuit for conducting fluid under pressure.
  • This member can be a fluid emitting or receiving member such as another pipe end, a pump, a reservoir or the like.
  • connection device comprises a tubular end piece 1 having a threaded end 1.1 intended to be implanted in the member and an opposite opposite end 1.2 by which the pipe end C is intended to be introduced into the tubular end piece 1.
  • the tubular end piece 1 comprises a succession of three internal annular recesses 2, 3 and 4 of decreasing diameter in the direction of introduction of the pipe end indicated by the arrow 5.
  • the annular recess 4 has a diameter slightly greater than the diameter of the pipe end C to receive the latter in abutment against a shoulder 6 of the annular recess 4.
  • the annular recess 3 is delimited radially by a cylindrical surface 7 and is connected to the annular recess 4 by a shoulder 16.
  • the annular recess 3 receives a seal 8 of annular shape and in elastomeric material which is freely mounted in the annular recess 3 so as to be movable in an axial direction of this recess and of the end piece 1.
  • the seal 8 comprises a first inner surface 9 of toroidal shape.
  • the surface 9 defines a passage section slightly smaller than that of the pipe end C.
  • the seal 8 comprises a second substantially cylindrical outer surface 10 having a diameter substantially equal to that of the annular recess 3 to cooperate with the cylindrical surface 7 of the annular recess 3.
  • the second contact surface 10 is partially offset axially with respect to to the first contact surface 9.
  • a third interior surface 11 of frustoconical shape extends substantially at the level of the second surface 10. The second surface 10 and the third surface 11 converge towards one another on an opposite side to the first surface 9 to delimit a part having a wedge-shaped section along a radial plane of the seal.
  • the second and third surfaces 10 and 11 extend on the side of the annular recess 2.
  • the annular recess 2 is connected to the annular recess 3 by a shoulder 12 against which a claw washer 13 is applied.
  • the claw washer 13 is kept pressed against this shoulder by means of a locking ring 14 set in the end 1.2 of the tubular end piece 1.
  • a pusher 15 is slidably received in the locking ring 14.
  • the seal 8 is pushed towards the claw washer under the effect of the pressure of the fluid circulating in the circuit and acts as a corner applying the claws against the external surface of the pipe and thus strengthening the restraint exerted by them.
  • the withdrawal of the pipe end C is carried out in a conventional manner by depressing the pusher 15 to spread the claws and thus free the pipe end.

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Abstract

Dispositif de connexion pour le raccordement d'une extrémité de conduite à un organe, équipé de moyens pour y assujettir l'extrémité de conduite de manière étanche, ces moyens comportant successivement, dans un embout tubulaire (1) attelé à l'organe et selon un sens d'introduction (5) de l'extrémité de conduite dans l'embout tubulaire, des griffes déformables (12) et un joint d'étanchéité (8) annulaire reçu dans un chambrage annulaire (3), le joint d'étanchéité comprenant une première surface (9) intérieure de forme torique pour coopérer avec la surface externe de la conduite et une deuxième surface (10) extérieure sensiblement cylindrique pour coopérer avec la surface cylindrique de l'embout tubulaire et décalée axialement par rapport à la première surface du côté des griffes.

Description

Dispositif de connexion pour le raccordement d'une extrémité de conduite à un organe
La présente invention concerne un dispositif de connexion pour le raccordement étanche d'une extrémité de conduite à un organe d'un circuit conducteur de fluides sous pression, tel qu'une autre conduite, un réservoir, une pompe...
On connaît des dispositifs de connexion qui comportent un embout tubulaire ayant une extrémité attelée à ou solidaire de l'organe et une extrémité opposée libre par laquelle l'extrémité de conduite est introduite. L'embout tubulaire est associé à des moyens pour y assujettir de açon étanche 1 ' extrémité de conduite qui comprennent successivement, selon un sens d'introduction de l'extrémité de conduite dans l'embout tubulaire, des moyens de retenue de l'extrémité de conduite et des moyens d'étanchéité. Dans certains cas, ces moyens de retenue comportent une rondelle à griffes déformables. L'étanchéité est couramment assurée par un joint torique en un matériau élastomérique déforma- ble reçu librement dans un chambrage annulaire de l'embout tubulaire délimité radialement par une surface cylindrique de celui-ci.
Lors de l'introduction de l'extrémité de conduite dans l'embout tubulaire, l'extrémité de conduite est emmanchée à force dans la rondelle à griffes, dont les griffes sont alors amenées dans une position de retenue dans laquelle elles sont inclinées et ont une extrémité libre en appui contre une surface externe de la conduite, et dans le joint d'étanchéité qui est alors écrasé entre la surface externe de la conduite et la surface cylindrique du chambrage annulaire.
Lorsque le circuit dans lequel est implanté le dispositif de connexion est mis sous pression, cette pression a pour effet d'une part de repousser la conduite vers l'arrière, mouvement possible à cause de l'élasticité des griffes ou dents de la rondelle, et d'autre part de repousser le joint d'étanchéité vers les griffes déformables, celui-ci étant monté libre axialement dans le chambrage. On constate alors que le joint roule sur lui- même et vient chevaucher les griffes, le joint étant alors éloigné de la surface externe de la conduite par les griffes et ne pouvant plus assurer 1 ' étanchéité . Pour empêcher le mouvement axial du joint vers les griffes, on met parfois en place une douille de séparation interposée entre le joint torique et la rondelle à griffes, mais la structure du dispositif de connexion est alors plus complexe. Dans d'autres dispositifs de connexion, tels que celui divulgué dans le document GB-A-2 143 918, le joint est prisonnier entre une partie de 1 ' embout et un manchon duquel sont solidaires les griffes et qui est fixé sur ladite partie de l'embout. Le problème précité ne se pose pas dans un tel dispositif de connexion. Toutefois, le joint étant fixé à l'embout juste derrière les griffes, il gêne l'expansion des griffes qui, lors de l'introduction de la conduite, tendent à rayer la conduite et rendent l'introduction de celle-ci difficile. En outre, ces dispositifs de connexion ont une structure relativement complexe .
Il existe donc un besoin non résolu de manière commode à ce jour d'un dispositif de connexion muni de moyens procurant une étanchéité améliorée.
A cet effet, on prévoit, selon l'invention, un dispositif de connexion pour le raccordement d'une extrémité de conduite à un organe, équipé de moyens pour y assujettir l'extrémité de conduite de manière étanche, ces moyens comportant successivement, dans un embout tubulaire attelé à l'organe et selon un sens d'introduction de l'extrémité de conduite dans l'embout tubulaire, des griffes déformables destinées à être amenées par l'extré- mité de conduite dans une position de retenue dans laquelle les griffes sont inclinées et ont une extrémité libre en appui contre une surface externe de la conduite et un joint d'étanchéité annulaire monté libre axialement dans un chambrage annulaire délimité radialement par une surface cylindrique de l'embout tubulaire, le joint d'étanchéité comprenant une première surface intérieure sensiblement torique pour coopérer avec la surface externe de la conduite et une deuxième surface extérieure sensiblement cylindrique pour coopérer avec la surface cylindrique de l'embout tubulaire, la deuxième surface étant au moins partiellement décalée axialement par rapport à la première surface du côté des griffes.
Ainsi, la deuxième surface procure au joint d'étanchéité un appui décalé sur la surface cylindrique du chambrage annulaire qui limite le déplacement et le roulement sur lui-même du joint d'étanchéité vers les griffes. En outre, le joint est libre axialement dans le chambrage annulaire de sorte que, lors de l'introduction de la conduite dans la rondelle à griffes, le joint est libre de reculer et ne gêne pas l'expansion de la rondelle à griffes .
Avantageusement, le joint d'étanchéité comprend une troisième surface intérieure sensiblement tronconique, s ' étendant du côté de la deuxième surface pour coopérer à la manière d'un coin avec les griffes en position de retenue .
La partie du joint d'étanchéité délimitée par les deuxième et troisième surfaces forme ainsi un coin fournissant d'une part au joint d'étanchéité un appui sur la surface cylindrique du chambrage annulaire empêchant le joint d'étanchéité de se déplacer et de rouler sur lui-même et constituant d'autre part une came venant appliquer les griffes contre la surface externe de la conduite selon un effort proportionnel à la pression du fluide circulant dans le circuit, ce qui renforce la retenue de l'extrémité de conduite .
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description qui suit d'un mode de réalisation particulier non limitatif de l'invention.
Il sera fait référence aux dessins annexés, parmi lesquels :
- la figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un dispositif de connexion conforme à l'invention, et - la figure 2 est une vue partielle en coupe longitudinale du dispositif de connexion lorsqu'une extrémité de conduite y est raccordée.
En référence aux figures, le dispositif de connexion selon 1 ' invention est destiné au raccordement d'une extrémité de conduite C à un organe d'un circuit conducteur de fluide sous pression. Cet organe peut être un organe émetteur ou récepteur de fluide tel qu'une autre extrémité de conduite, une pompe, un réservoir ou autre.
Le dispositif de connexion comprend un embout tubulaire 1 ayant une extrémité filetée 1.1 destinée à être implantée dans l'organe et une extrémité opposée 1.2 libre par laquelle l'extrémité de conduite C est destinée à être introduite dans l'embout tubulaire 1.
L'embout tubulaire 1 comprend une succession de trois chambrages annulaires internes 2, 3 et 4 de diamètre décroissant dans le sens d'introduction de l'extrémité de conduite indiqué par la flèche 5.
Le chambrage annulaire 4 a un diamètre légèrement supérieur au diamètre de 1 ' extrémité de conduite C pour recevoir celle-ci en butée contre un épaulement 6 du chambrage annulaire 4.
Le chambrage annulaire 3 est délimité radialement par une surface cylindrique 7 et est relié au chambrage annulaire 4 par un épaulement 16. Le chambrage annulaire 3 reçoit un joint d'étanchéité 8 de forme annulaire et en matériau élastomère qui est monté libre dans le chambrage annulaire 3 de manière à être mobile selon une direction axiale de ce chambrage et de 1 ' embout 1.
Le joint d'étanchéité 8 comprend une première surface intérieure 9 de forme torique. La surface 9 définit une section de passage légèrement inférieure à celle de l'extrémité de conduite C.
Le joint d'étanchéité 8 comprend une deuxième surface 10 extérieure sensiblement cylindrique ayant un diamètre sensiblement égal à celui du chambrage annulaire 3 pour coopérer avec la surface cylindrique 7 du chambrage annulaire 3. La deuxième surface de contact 10 est en partie décalée axialement par rapport à la première surface de contact 9. Une troisième surface intérieure 11 de forme tronconique s'étend sensiblement au niveau de la deuxième surface 10. La deuxième surface 10 et la troisième surface 11 convergent l'une vers l'autre d'un côté opposé à la première surface 9 pour délimiter une partie ayant une section en forme de coin selon un plan radial du joint d' étanchéité.
Les deuxième et troisième surfaces 10 et 11 s'étendent du côté du chambrage annulaire 2.
Le chambrage annulaire 2 est raccordé au cham- brage annulaire 3 par un épaulement 12 contre lequel est appliquée une rondelle à griffes 13. La rondelle à griffes 13 est maintenue appliquée contre cet épaulement par l'intermédiaire d'une bague de blocage 14 sertie dans l'extrémité 1.2 de l'embout tubulaire 1. Un poussoir 15 est reçu à coulissement dans la bague de blocage 14.
Lorsque l'extrémité de conduite C est introduite dans l'embout tubulaire, elle est emmanchée à force dans la rondelle à griffes 12 et le joint d'étanchéité 8 jusqu'à venir en butée de l' épaulement 6. L'extrémité de conduite C déforme alors les griffes et les amène dans une position de retenue dans laquelle elles sont inclinées et ont une extrémité libre en appui contre une surface externe de la conduite. La partie du joint d'étanchéité 8 ayant une section radiale en coin est alors intercalée entre les griffes en position de retenue et la surface cylindrique 7 du chambrage annulaire 3. On remarquera que lors de l'introduction de la conduite, cette dernière repousse le joint d'étanchéité 8 contre l' épaulement 16 avant d'être emmanchée à force dans le joint d'étanchéité 8. Par ailleurs, les griffes en mouvement vers leur position de retenue coopèrent avec la troisième surface 11 pour contribuer à déplacer le joint d'étanchéité 8 vers l' épaulement 16. Ainsi, la liberté axiale du joint d'étanchéité 8 dans le chambrage annulaire 3 limite le risque que le joint 8 gêne l'expansion des griffes en restant derrière celles-ci.
Une fois le circuit dans lequel est implanté le dispositif de connexion mis sous pression, le joint d'étanchéité 8 est poussé vers la rondelle à griffes sous l'effet de la pression du fluide circulant dans le circuit et fait office de coin appliquant les griffes contre la surface externe de la conduite et renforçant ainsi la retenue exercée par celles-ci.
Le retrait de l'extrémité de conduite C est réalisé de manière classique en enfonçant le poussoir 15 pour écarter les griffes et libérer ainsi l'extrémité de conduite .
Bien entendu l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et on peut y apporter des variantes de réalisation sans sortir du cadre de l'inven¬ tion tel que défini par les revendications.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif de connexion pour le raccordement d'une extrémité de conduite à un organe, équipé de moyens pour y assujettir l'extrémité de conduite de manière étanche, ces moyens comportant successivement, dans un embout tubulaire (1) attelé à l'organe et selon un sens d'introduction (5) de l'extrémité de conduite dans l'embout tubulaire, des griffes déformables (12) destinées à être amenées par l'extrémité de conduite dans une position de retenue dans laquelle les griffes sont inclinées et ont une extrémité libre en appui contre une surface externe de la conduite et un joint d'étanchéité (8) annulaire monté libre axialement dans un chambrage annulaire (3) délimité radialement par une surface cylindrique (7) de l'embout tubulaire, caractérisé en ce que le joint d'étanchéité comprend une première surface (9) intérieure sensiblement torique pour coopérer avec la surface externe de la conduite et une deuxième surface (10) extérieure sensiblement cylindrique pour coopérer avec la surface cylindrique (7) de l'embout tubulaire (1), la deuxième surface étant au moins partiellement décalée axialement par rapport à la première surface du côté des griffes.
2. Dispositif de connexion selon la revendication 1, caractérisé en ce que le joint d'étanchéité comprend une troisième surface (11) intérieure sensiblement tronconique s 'étendant du côté de la deuxième surface (10) pour coopérer à la manière d'un coin avec les griffes (12) en position de retenue.
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