Brevet FR2028137A1 — publié le 19701009

-I- 2028137 L'invention concerne un accouplement servant à relier ensemble de façon libérable deux tronçons de tuyau,de tube etc. (appelés ci-après "tuyaux"). L'un des buts de l'invention est de fournir 5 un accouplement perfectionné de ce genre dans lequel la liaison entre les deux parties principales puisse être établie rapidement et facilement, et qui, en outre, soit bloqué automatiquement et empêché de se dégager tant qu'on n'actionne pas un organe de commande pour libérer le blocage du raccordement. 10 L'accouplement selon l'invention comprend : deux corps tubulaires dont chacun, par l'une de ses extrémités, fait corps avec une extrémité d'un tronçon de tuyau correspondant ou est conçu pour être fixé à cette extrémité; un manchon de liaison monté de manière à pouvoir tourner sur l'un des corps 15 tabulaire et présentant une partie filetée intérieurement qui est conçue pour se visser par dessus une partie filetée extérieurement de l'autre corps tubulaire de manière à raccorder bout à bout les deux corps tubulaires; une bague de blocage montée en vue d'un mouvement limité de coulissement axial sur une 20 partie du deuxième corps tubulaire située entre l'extrémité mentionnée et sa partie filetée extérieurement et qui est sollicitée élastiquement, par un ressort, à coulisser en direction de la partie filetée extérieurement; et au moins une bille de blocage située dans un trou radial d'une partie de la bague 25 de blocage où l'épaisseur de paroi de celle-ci est inférieure au diamètre de la bille de blocage. Dans l'accouplement selon l'invention, qui comprend ces parties, le deuxième corps tubulaire est muni d'un évidement qui est conçu pour recevoir la bille seulement quand on repousse la bague de blocage d'une 30 distance prédéteiminée contre l'action de sollicitation de son ressort, le manchon de liaison présente un évidement annulaire formé intérieurement dans sa partie terminale qui est située vers l'avant quand on visse le manchon de liaison sur 3e deuxième corps tubulaire et 1'évidement du deuxième corps tubu-35 laire présente une paroi inclinée sur le côté le plus proche de la partie filetée extérieurement. Avec cette disposition, pendant l'établissement de l'accouplement, lorsque le vissage du manchon de liaison sur le deuxième corps tubulaire est près- 70 00881 -2- 2028137 que couplet, le bord antérieur du manchon de liaison s'applique à la bille de blocage et la repousse dans 1'évidement du deuxième corps tubulaire tout en repoussant simultanément la bague de biocage de la distance prédéterminée déjà mentionnée,après 5 quoi la partie terminale antérieure du manchon de liaison passe par dessus la bille de blocage jusqu'à ce que la gorge annulaire du manchon soit dans la position voulue pour permettre à la bille de se mouvoir vers l'extérieur pour s'y bloquer, sous l'action combinée du ressort qui agit sur la bague de blocage 10 et de la paroi inclinée de l1évidement de la deuxième partie tubulaire. Ensuite, le manchon de liaison reste bloqué contre 3e dévissage par le fait que la bille de blocage s'engage dans la gorge annulaire jusqu'à ce que l'on déplace axialement la bague de blocage contre l'action de son ressort en l'écafctant de la 15 partie filetée extérieurement de sorte que la bille de blocage peut se mouvoir vers l'intérieur en sortant de la gorge annulaire du manchon de blocage pour pénétrer dans 1' évidement de la deuxième partie tubulaire. De préférence la bille de blocage fait rtie 20 d'une couronne de billes de blocage disposées dans des trous radiaux correspondants de la bague de blocage et 1'évidement de la deuxième partie tubulaire est une portion d'un évidement annulaire de celle-ci. Les billes de blocage sont avantageusement retenues et empêchées de sortir complètement de la bague de 25 blocage par un organe de retenue de billes en foime de tube entourant la partie de la bague de blocage dans laquelle les billes de blocage sont disposées et présentant des ouvertures d'un diamètre légèrement inférieur stu diamètre des billes de bloeage. Dans un mode d'exécution préférentiel de 30 l'invention, le corps tubulaire qui porte le manehon de liaison est fermé à l'extrémité opposée à celle qui est reliée ou conçue pour être reliée à l'un des tronçons de tuyau et présente au moins un orifice prévu dans sa paroi circonférentielle près de cette extrémité fermée, cet orifice étant conçu pour être 35 fermé par un manchon de soupape pouvant coulisser axialement et sollicité par un ressort, lorsque l'accouplement est détaché, tandis qu'à l'intérieur du corps tubulaire portant la bague de blocage est monté de manière à pouvoir coulisser un. bouchon à 70 00881 -3- 2028137 ressort qui présente une portion à extrémité fermée de diamètre réduit à son extrémité opposée à celle qui est reliée ou conçue pour être reliée au deuxième tronçon de tuyau,cette portion de diamètre réduit présentant dans sa paroi circonférentielle 5 au moins un orifice qui est conçu pour être fermé par un organe d'arrêt monté de façon à l'intérieur du deuxième corps tubulaire quand l'accouplement est détaché, la disposition étant telle que lorsque l'accouplement est établi, le bouchon est repoussé par 1' extrémité fermée du premier corps tubulaire et 10 le manchon de soupape est repoussé par l'organe d'arrêt de sorte que les orifices prévus dans le premier corps tubulaire et dans le bouchon sont ouverts et que la communication est établie entre l'intérieur des premier et deuxième corps tubulaires. On décrira maintenant l'invention à titre 15 d'exemple en se référant aux dessins annexés sur lesquels ; - les figures 1 et 2 sont des vues partiellement en coupe axiale et partiellement en élévation d'un en- . semble de douille et d'un ensemble de mamelon détachés l'un de l'aitrejet 20 - la figure 3 est une vue similaire montrant 1' ensemble de mamelon et l'ensemble de douille accouplés ensemble* l'ensemble de douille (figure 1) comprend un corps tubulaire de douille 11 fermé à une extrémité par une 25 paroi terminale 12 et présentant à l'autre extrémité un filetage extérieure 13 destiné à la liaison avec l'un des deux tuyaux (non représentés) à relier. Près de l'extrémité filetée 13 se trouve une partie 14 du corps 11 qui présente un diamètre extérieur agrandi et est munie d'un filetage extérieur. Sur cette 30 partie 14 est monté un manchon de douille 15 présentant un filetage intérieur qui s'adapte au filetage prévu sur la partie 14« Le manchon 15 présente un rebord annulaire intérieur 16 dont le bord radialement intérieur s'adapte de manière à pouvoir coulisser sur le corps de douille 11. Entre le rebord 16 et la 55 partie 14 est prévu un joint métallique 17. Le corps de douille 11 présente près de la paroi terminale 12 trois eneoches dirigées circonférentielle-ment 18 qui, lorsque l'accouplaient est dégagé,, sont feimées 70 00881 -4- 2028137 par un manchon de soupape de douille 19 monté de manière à pouvoir coulisser sur le coi?ps de douille 11 entre le corps 11 et le manchon de douille 15. Une extrémité d'un ressort à boudin 21 qui entoure le corps de douille 11 bute contre un épaulaient 5 22 du manchon de soupape de douille 19 et son autre extrémité contre un anneau de retenue 23 supporté par un épaulement 4u corps de douille 11. Derrière l'anneau de retenue 23 se trouve un joint constitué par un anneau de polytétrafluoréthylène 24, un anneau anti-éjection 25 et un support de joint 26. le ressort 10 21 sollicite le manchon de soupape 19 en direction de la paroi terminale 12 du corps de douille 11 et quand les encoches 18 sont fermées, l'extrémité antérieure du manchon de soupape 19 s'applique à un siège conique d'une butée fixe de soupape 27 vissée sur une saillie filetée extérieurement de la paroi ter-15 minaie 12 du corps de douille. Un anneau de polytétrafluoréthylène 28 est maintenu sur un siège circonférentiel dans la paroi terminale 12 par une partie de la butée de soupape 27. Un manchon de blocage 29 est monté de manière à pouvoir tourner sur le manchon de douille 15 et une portion 31 de oe manchon de blocage 20 présente un filetage intérieur. Cette portion 31 présente un diamètre intérieur plus grand que le diamètre extérieur du manchon de douille 15. la portion d'extrémité antérieure 32 du manchon de blocage 29 présente intérieurement une gorge annulaire 33 à parois latérales inclinées. Le manchon de blocage 25 29 est empêché de se mouvoir longitudinalemenfc sur le manchon de douille 15 par un anneau de retenue 34 monté de façon fixe dans une gorge 35 du manchon de douille 15 et par un anneau de butée en bronze phosphoreux 38 supporté par un rebord annulaire 37 du manchon de douille 15. 30 gur soa côté opposé à l'anneau de butée 38 le rebord 37 porte une cale de lalocage 36 qui franchit l'interstice entre le rebord 37 et le manchon de blocage 29. La cale de blocage 36 supporte un joint métallique 41 entourant une portion d'extrémité antérieure de diamètre réduit 39 du 55 manchon de douille 15. L'ensemble de mamelon (figure 2) comprend un corps tubulaire de mamelon 42 présentant à une extrémité une portion filetée 43 de diamètre extérieur réduit destinée à être reliée à l'un de deux tuyaux à relier. La portion 70 00881 -5- 2028137 d'extrémité antérieure 44 de l'ensemble de mamelon porte un filetage extérieur. Un bouchon creux 45 monté de manière à pouvoir coulisser axialement à l'intérieur du corps de mamelon 42 présente une paroi terminale 48 et trois encoches 49 5 prévues dans sa paroi circonférentielle. Un ressort à boudin 51 est disposé à l'intérieur du corps de mamelon 42, l'une de ses extrémités butant contre un siège prévu dans la paroi terminale fermée 48 du bouchon creux 45 et son autre extrémité bat ant contre un siège 52 prévu dans le corps de mamelon 10 .42. Quand le raccord est débranché, le ressort 51 sollicite le bouchon 45 à s'éloigner de la portion terminale 43 cLu corps de mamelon 42 et le maintient dans une position normale débranchée dans laquelle les encoches 49 sont fermées par un manchon de recouvrement 53 fixé à demeure à l'intérieur du 15 corps de mamelon 42 au moyen d'un organe de retenue 54 vissé à l'intérieur de la partie d'extrémité antérieure 44 du corps de mamelon 42. Un joint est formé entre l'organe de retenue 54 et le corps de mamelon 42 par un anneau anti-éjection 55 et un anneau de polytétrafluoréthylène 56. 20 Une bague de blocage 57 entourant le corps de mamelon 42 est disposée de manière à pouvoir coulisser axialement sur celui-ci, une nervure annulaire intérieure 58 de la bague de blocage 57 étant en contact avec la surface extérieure du corps de mamelon 42. le corps de mamelon 42 est 25 entouré d'un ressort de compression 59 dont une extrémité bute contre un côté de la nervure annulaire 58 et dont l'autre extrémité bute contre un organe de retenue de ressort 61 maintenu en place par un anneau 62 engagé dans une gorge annulaire du corps de mamelon 42. 30 la bague de blocage 57 porte une série de billes de blocage 63 qui sont placées dans des ouvertures correspondantes 64 espacées à sa circonférence et ont un diamètre supérieur à l'épaisseur de paroi de la partie de la bague de blocage 57 dans laquelle sont formées les ouvertures 64» 35 Les billes 63 sont empêchées de passer complètement à travers les ouvertures 64 de la bague de blocage 57 par un organe annulaire de retenue de billes 65 présentant des ouvertures plus petites que le diamètre des billes de blocage 63. Une portion 70 00881 -6- 2028137 de la surface extérieure du corps de mamelon 42 qui est proche des billes de blocage 63 présente une gorge 66 munie d'une jaroi latérale inclinée 67. Pour relier les deux ensembles, on les ali-5 gne axialement l'un sur l'autre de façon que la portion d'extrémité antérieure 32 du manchon de blocage 29 de l'ensemble de douille entoure la portion d'extrémité antérieure 44 de l'ensemble de manchon. On fait alors tourner le manchon de blocage 29 de manière à Tisser les, deux ensembles l'un dans 10 l'autre. Quand la portion d'extrémité antérieure 32 du manchon de blocage 29 est vissée jusqu'à l'extrémité de la portion filetée 44 du corps de mamelon, elle s'applique contre les billes de blocage 63. Quand le manchon de blocage avance davantage, il amène la bague de blocage 57 à coulisser en arrière le 15 long du corps de mamelon contre la force du ressort 59. Lorsque la bague 57 coulisse en arrière, les billes 61 arrivent en fac« de la gorge 66 et sont repoussées dans celle-ci par 1'action du bord antérieur de la portion d'extrémité antérieure 32, ce qui perment à cette portion 32 de passer par dessus. Une fois que 20 cela s'est produit, le ressort 59 pousse la bague de blocage 57 en arant de sorte que les billes 63» montant le long de la paroi latérale inclinée 67 de 1$ gorge 66, sont déplacées vers l'extérieur à travers les ouvertures 64 et se logent dans la gorge 33 à l'intérieur du manchon de blocage 29. Il n'est pas possible, 25 alors, de dégager les deux ensembles en dévissant simplement le manchon de blocage 29 puisque le& billes 63 sont coincées entre le manchon de blocage 29 et la paroi inclinée 67® Quand on visse ainsi les deux ensembles ensemble, l'extrémité de la saillie filetée de la paroi termi-30 nale 12 du corps de douille 11 s'applique contre la paroi terminale 48 du bouckon creux 45 et repousse ce dernier contre la pression du ressort 51. Les encoches ne sont alors plus fermées par le manchon de recouvrement 53. Entre temps, le manchon de retenue 54 de 35 l'ensemble de mamelon repousse le manchon de soupape de douille 19 contre l'action du ressort 21. Quand les deux ensembles sont complètement engagés, le manchon de soupape de douille 19 est repoussé 70 00881 -7- 2028137 contre le ressort 51, aussi dans la mesure maximale*, Ainsi, les fentes 18 et les fentes 49 sont découvertes et un passage est ouvert entre les intérieurs des corps des deux ensembles « Dans cet état, du fluide peut passer entre deux tuyaux reliés 5 respectivement aux ensembles de douille et de mamelon0 l'échappement de fluide est empêché par les joints mentionnés ci-dessus, la jonction entre le manchon de recouvrement 53 et le manchon de soupape de douille 19 est rendue étanche par un anneau torique 67 et l'espacement compris 10 entre le manchon 19 et le corps de douille 11 est rendu étanche par le joint constitué par l'anneau 24» l'anneau 25 et le support 26. Des joints secondaires assurant une protection auxiliaire contre l'échappement de fluide sont constitués par les joints métalliques 17 et 41» le joint 17 empêchant le fluide 15 d'arriver au filetage qui relie le corps de douille 11 au manchon de douille 15 et le joint 41 empêchant l'échappement de fluide entre les portions terminales chevauchantes du manchon . de douille 15 et le corps de mamelon 42 quand 1'ensemble de douille et l'ensemble de mamelon sont reliés ensemble. 70 00881 8 2028137 REVEMDICATIOMS 1°) - Accouplement servant à relier ensemble de façon libérable deux tronçons de tuyau, de tube et éléments tubulaires analogues, caractérisé par le fait qu'il comprend deux corps tubulaires dont chacun, par l'une de ses extrémités, fait corps 5 avec une extrémité d'un tronçon de tuyau correspondant ou est conçu pour être fixé â cette extrémité ; un manchon de liaison monté de manière à pouvoir tourner sur l'un des corps tubulaires et présentant une partie filetée intérieurement qui est conçue pour se visser par dessus une partie filetée extérieurement de l'autre 10 corps tubulaire de manière à raccorder bout à bout les deux corps tubulaires ; une bague de blocage montée en vue d'un mouvement limité de coulissement axial sur une partie du deuxième corps tubulaire située entre l'extrémité mentionnée et sa partie filetée extérieurement et qui est sollicitée élastiquement, par un ressort, 15 à coulisser en direction de la partie filetée extérieurement ; et au moins une bille de blocage située dans un trou radial d'une partie de la bague de blocage où l'épaisseur de paroi de celle-ci est inférieure au diamètre de la bille de blocage, le deuxième corps tubulaire étant muni d'un évidement qui est conçu pour rece-20 voir la bille seulement quand on repousse la bague de blocage d'une distance prédéterminée contre l'action de sollicitation de son ressort, le manchon de liaison présentant un évidement annulaire formé intérieurement dans sa partie terminale qui est située vers l'avant quand on visse le manchon de liaison sur le deuxième corps 25 tubulaire et 1'évidement du deuxième corps tubulaire présentant une paroi inclinée sur le côté le plus proche de la partie filetée extérieurement. 2°) - Accouplement selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la bille de blocage fait partie d'une 30 couronne de billes de blocage disposées dans des trous radiaux correspondants de la bague de blocage et que 1'évidement de la deuxième partie tubulaire est une portion d'un évidement annulaire de celle-ci. 3°) - Accouplement selon l'une des revendica-35 tions 1 et 2, caractérisé par le fait que les billes de blocage sont retenues et empêchées de sortir complètement de la bague de blocage par un organe de retenue de billes en forme de tube 70 00881 -9- 2028137 entourant la partie de la bague de blocage dans laquelle le» billes de blocage sont disposées et présentant des ouvertures d'un diamètre légèrement inférieur au diamètre des billes de blocage. 5 4°) - Accouplement selon l'une des revendica tions 1 à 3» caractérisé par le fait que le corps tubulaire qui porte le manchon de liaison est fermé à l'extrémité opposée à celle qui est reliée ou conçue pour être reliée à l'un des tronçons de tuyau et présente au moins un orifice prévu dans sa paroi jq circonférentielle près de cette extrémité fermée, cet orifice étant conçu pour être fermé par un manchon de soupape pouvant coulisser axialement et sollicité par un ressort, lorsque 1'accouplement est détaché, tandis qu'à l'intérieur du corps tubulaire portant la bague de blocage est monté de manière à pouvoir coulisser un bouchon à ressort qui présente une portion à extrémité fermée de diamètre réduit à son extrémité opposée à celle qui est reliée ou conçue pour être reliée au deuxième tronçon de tuyau, cette portion de diamètre réduit présentant dans sa paroi circonférentielle au moins un orifice de façon fixe à l'intérieur du deuxième corps tubulaire quand^1*accouplement est détaché, la disposition étant telle que lorsque l'accouplement est établi, le bouchon est repoussé par l'extrémité fermée du premier corps tubulaire et le manchon de soupape est repoussé par l'organe d'arrêt de sorte que les orifices prévus dans le premier corps tubulaire et dans le bouchon sont ouverts et que la commu- pz x nication est établie entre l'intérieur des premier et deuxieme corps tubulaire. 15 20