Brevet FR2124409A1 — publié le 19720922

i 2124409 La présente invention concerne, d'une façon générale, des raccords amovibles destinés à raccorder de façon étanche les extrémités adjacentes de tuyaux eu sections de tubes alignées axialement et elle a trait particulièrement à un dispositif unique 5 en son genre pour bloquer de façon libérable les parties du raccord dans un état serré hermétique. Un moyen courant de raccorder des tuyaux et des tubes de section circulaire est de prévoir une nervure ou saillie annulaire à une des extrémités des deux sections de tube à réunir et à les 10 raccorder l'une à l'autre avec un raccord essentiellement en deux parties qui peut être serré grâce à des filetages de façon à raccorder les extrémités des tubes et, en même temps, à constituer une liaison hermétique afin d'assurer un joint étanche à la pression. Les dispositifs de raccord de ce type général sont décrits 15 dans le brevet U.S. n° 2 826 437. Ce type général de dispositif de raccord est largement utilisé dans les industries aéronautiques et spatiales, particulièrement pour raccorder des canalisations de carburant, des canalisations de pression hydraulique et analogues. 20 On comprendra facilement que lorsque des raccords du type décrit ci-dessus sont utilisés sur des canalisations de fluide hydraulique sous pression, particulièrement sur les aéronefs, la pression du fluide à l'intérieur de la tubulure est soumise à de grandes variations. En conséquence, il faut que l'étanehéité assu-25 rée par le raccord soit absolument parfaite et que le raccord lui-même puisse être serré de façon telle qu'il ne se desserre pas en dépit de la traction à laquelle l'ensemble complet de raccord se trouve soumis pendant les pointes de pression. Pour empêcher un desserrage des parties tournantes accouplées du raccord, il était 30 de pratique courante de relier les parties ensemble au moyen d'un fil métallique, mais cet artifice accroît le temps d'assemblage et rend également l'entretien des canalisations plus difficile, particulièrement si on considère le nombre énorme de tels raccords dans un aéronef moderne. 35 En plus des types de raccords mentionnés ci-dessus, on savait aussi, d'une façon générale, dans la technique antérieure, réaliser des dispositifs de rasoord munis de dispositifs de retenue à encliquetage élastique. De tels raccords sont décrits dans le brevet U.S. n° 23 586 dans lequel un manchon ou écrou de raccord 40 supporté par une partie du raccord est muni d'une série de dents 72 03517 2 2124409 d'encliquetage qui coopèrent avec un agencement de doigts élastiques supporté par d'autres parties du raccord. Les doigts élastiques s'engagent dans les dents d'encliquetage avec une action analogue à celle d'un cliquet de façon à former un blocage uni-5 directionnel pour empêcher un déplacement rétrograde du manchon ou écrou lorsque l'on fait tourner ce dernier pour effectuer le raccordement, le manchon ou l'écrou étant également formés de manière que, lorsque l'on manoeuvre en sens inverse le manchon ou écrou positivement ou intentionnellement de manière à desserrer 10 ou désolidariser le raccord, les doigts élastiques se trouvent à coup sûr refoulés automatiquement hors des dents d'encliquetage de façon à libérer le blocage et, de ce fait, permettre cette opération de desserrage ou désolidarisation du raccord. Le dispositif décrit dans ce brevet est assez compliqué 15 et ne peut pas facilement s'adapter aux fins envisagées dans la présente invention. C'est pourquoi la présente invention propose un dispositif de blocage à encliquetage libérable, unique dans son genre, dans lequel des forces résistantes, c'est-à-dire antagonistes, différentes sont appliquées pendant les opérations 20 de serrage et de desserrage du raccord et tendent à empêcher un desserrage intempestif dudit raccord grâce à une force résistante, c'est-à-dire antagoniste qui est plus grande que la force résistante ou antagoniste se manifestant pendant l'opération de serrage du raccord. 25 Compte tenu de l'impossibilité d'adaptation et des inconvénients inhérents des structures de la technique antérieure telles que décrites dans les brevets précités, la présente invention a pour objet un dispositif de raccord perfectionné destiné à raccorder de façon étanche des sections tubulaires disposées bout 30 à bout, cette structure de raccord comportant deux parties et comprenant un dispositif de blocage à encliquetage libérable, unique en son genre, qui permet un serrage facile du raccord mais s'oppose au desserrage de ce raccord avec une force antagoniste supérieure. 35 Un autre but de la présente invention réside dans un dispositif de raccord du type décrit qui peut être facilement rendu étanche et sûr par simple serrage à la main, qui est à l'abri de tout desserrage accidentel pendant son utilisation et qui peut cependant être dévissé sans difficulté notable si 40 besoin est. 72 03517 3 2124409 Un autre but de la présente invention réside dans une structure de raccord comportant une partie formant écrou et une partie formant corps vissées l'une à l'autre, structure dans laquellè un élément d'encliquetage est supporté d'une manière 5 unique en son genre dans la partie formant écrou et comprend des doigts flexibles comportant des extrémités pouvant s'engager dans des encoches espacées ménagées dans la partie formant corps, de manière telle qu'ils présentent des faces de contact inclinées disposées suivant des angles différents de manière à engendrer 10 des forces résistantes ou antagonistes différentes lorsque l'écrou tourne dans des sens opposés. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront au cours de la description faite ci-après d'un mode de réalisation préféré en référence au dessin annexé sur 15 lequel: la figure 1 est une vue en élévation latérale, partiellement en coupe et partiellement arrachée, montrant un dispositif de raccord conforme à la présente invention; la figure 2 est une vue en coupe transversale faite à 20 l'une des extrémités du dispositif de raccord, par 2-2 de la figure lj la figure 3 est une vue en coupe d'extrémité similaire mais dans un sens opposé, cette coupe étant faite par 3-3 de la figure 1; 25 la figure 4 est une vue détaillée fragmentaire et en coupe faite par 4-4 de la figure 2; la figure 5 est une vue en perspective du dispositif d'arrêt ou d'encliquetage élastique unique en son genre utilisé dans le dispositif de raccord de la présente invention! 30 la figure 6 est une vue détaillée fragmentaire montrant la disposition initiale du dispositif d'arrêt ou d'encliquetage élastique au début de l'opération de serrage du dispositif de raccord. DESCRIPTION DU MODE DE REALISATION PREFERE. 35 D'une façon générale et selon le mode de réalisation illustré de la présente invention, on a représenté un dispositif de raccord référencé C dans son ensemble, utilisé pour le raccordement mutuel de tubes, de tubulures et analogues, comportant, de préférence, une saillie annulaire à leur extrémité à raccorder ou près de cette ^ extrémité, ladite saillie se présentant, de préférence, sous la 72 03517 4 2124409 forme d'une virole à collerette fixée par mandrinage ou de toute autre façon appropriée. Cette saillie peut égalemsnt consister simplement en un ou plusieurs bourrelets formés circonférencielle-ment à l'extrémité de la section de tuyau ou de tubulure par une 5 simple opération de refoulement. De façon plus spécifique, sur la figure 1, les références 10 et 11 désignent deux éléments qui doivent être raccordés bout à bout, tandis que les références 12 et 13 indiquent des viroles qui sont représentées comme étant fixées par mandrinage aux extré-mités des éléments à raccorder et qui comportent des collerettes circulaires 14 et 15, respectivement. A la place de la virole, la saillie peut se présenter sous la forme d'un bourrelet, comme représenté sur la figure 1 du brevet US 2,826.437 précité bien que l'on rencontre rarement dans la technique de nos jours un agence-^-5 ment de bourrelet et c'est pour cette raison qu'un tel agencement n'a pas été représenté en détail sur le dessin. Le dispositif de raccord illustré comprend un profilé en U annulaire 16 dont la partie ouverte est orientée vers l'intérieur et qui entoure les extrémités adjacentes des éléments rac— 20 cordés, les ailes latérales 16a et 16b de ce profilé portant respectivement contre les collerettes circulaires 14 et 15. Pour faciliter l'assemblage, le profilé 16 est de préférence scindé, comme indiqué d'une façon générale en 16c; sur la figure 1. Comme on peut le voir facilement sur le dessin, le profilé 16 empêche que les 25 deux éléments raccordés se séparent l'un de l'autre sous l'effet de la traction due à l'influence de la pression qui s'y exerce. Autour du profilé 16 se trouve une structure de raccord en deux parties qui consiste essentiellement en une partie de corps cylindrique 17 qui est réunie dans son sens longitudinal à une 30 partie formant écrou 19 grâce à un filetage 18. La partie de corps 17 comporte un rebord terminal 20 tandis que la partie formant écrou 19 comporte un rebord terminal 21. On remarquera que ce rebord terminal 21 supporte coaxialement une bague intérieure 22 en la maintenant dans une position concentrique, espacée radialement vers 35 l'intérieur et à laquelle son extrémité située le plus vers l'intérieur s'étend jusque dans l'extrémité adjacente de la partie de corps 17 en vue de sa coopération avec le rebord terminal 20 de façon à placer un dispositif d'étanchéité, ainsi qu'on le désignera par la suite, dans une position d'étanchéité par rapport aux extrémités raccordées des éléments 10 et 11 lorsque l'on contracte ou resserre 72 03517 5 2124409 axialement la structure de raccord. Comme on peut le voir, le dispositif d1étanchéité comprend, d'une part, une première rondelle extérieure 23 et tin premier joint torique d'étanchéité intérieur associé 24 placé dans l'espace 5 compris entre le rebord 20 et l'aile de profilé 16^ autour de la virole 13 et, d'autre part, une seconde rondelle extérieure 25 et un second joint torique d'étanchéité intérieur associé 26 placé dans l'espace compris entre l'extrémité intérieure de la bague 22 et l'aile de profilé 16a autour de la virole 12. On voit, d'après 10 ce qui précède, que du fait que la structure de raccord se resserre axialement par suite de la rotation relative des filets de ses parties, les joints toriques 24 et 26 se trouvent comprimés dans leurs espaces annulaires associés et assurent, dans chaque cas, une étanchéité périphérique sur leur virole associée. ^5 Une caractéristique principale de la présente invention, comme on l'a mentionné précédemment, réside dans l'obtention d'un dispositif de raccord dans lequel les parties du raccord se trouvent normalement maintenues à l'état accouplé par une force de retenue supérieure à celle qui est nécessaire pour faire venir les parties 20 du raccord à une position d'accouplement étanche. A cette fin, la partie de corps cylindrique 17 et la partie formant écrou 19 sont interconnectées par des éléments en prise de façon élastique, qui coopèrent de manière à s'opposer élastiquement à un mouvement de rotation relatif des parties à des points d'arrêt momentané espacés 25 et à chacun de ces points d'arrêt momentané, le déplacement relatif des parties dans le sens du desserrage du raccord est contrecarré par une force supérieure à la force qui s'oppose au déplacement relatif des parties dans le sens du serrage du raccord. A cet effet, on a prévu, sur la partie formant écrou 19, 30 un élément d'encliquetage ou d'arrêt référencé 27 dans son ensemble et représenté en détail sur la figure 5. De façon plus spécifique, cet élément comprend un corps annulaire analogue a une rondelle plate dans son ensemble 28 à partir duquel de longues parties espacées, qui en font partie intégrante, sont formées à la presse de 35 toute autre façon, de manière à constituer plusieurs doigts élastiques 29 espacés circonférenciellement autour du corps annulaire et s'étendant respectivement depuis un des côtés de ce dernier suivant un certain angle par rapport au plan du corps annulaire. Chaque doigt est courbé à son extrémité libre, comme indiqué en 30, 40 de manière à comporter des faces inclinées contiguës si angulaires 31 72 03517 6 2124409 et 32 respectivement, comme on peut mieux le voir sur la figure 6. L'angle effectif de la face 31, indiqué par les f.'.èches en a, est inférieur à l'angle de la face 32, indiqué par les flèches en b. On monte fixement l'élément d'encliquetage ou d'arrêt 27 5 sur la partie formant écrou 19 pendant l'assemblage initial de la bague 22, en enserrant de façon bloquante le corps annulaire 28, à une position où il entoure l'extrémité extérieure de la bague intérieure 22, entre le rebord 21 et un épaulement circonférenciel ou collet 33 espacé vers l'intérieur et que comporte l'extrémité 10 extérieure de la bague 22, quand on sertit ou évase la partie marginale d'extrémité extérieure sur le bord périphérique intérieur du rebord 21, comme indiqué en 34. Si on le désire, on peut empêcher en outre la rotation du corps annulaire 28 en prévoyant une oreille 28* qui en fait partie intégrante et qui est conçue pour 15 se placer dans une encoche ou ouverture appropriée 21* (figure 4) ménagée dans le rebord associé 21. L'élément d'arrêt ou d'encliquetage 27 est agencé fonc-tionnellement de manière à fonctionner en relation avec la partie de corps 17 et, à cette fin, une face terminale 35 de cette partie 20 comporte plusieurs indentations équidistantes dans le sens circonf érenciel et se présentant sous la forme d'encoches 36, à profil en U, comme on peut mieux le voir sur la figure 3. Ces encoches forment des points d*arrêt espacés, et chaque encoche est conçue de façon à recevoir fonctionnellement l'extrémité courbée 30 d'un 25 doigt 29, les faces inclinées 31 et 32 étant en contact respectivement avec les bords opposés de l'encoche comme représenté sur la figure 6» On comprendra, du fait de cet agencement, que plus est faible l'angle d'inclinaison a plus est faible la résistance au déplacement de l'extrémité 30 depuis une encoche pendant le 30 mouvement de serrage de la partie formant écrou 19 sur la partie de corps 17 et que plus est grand l'angle d'inclinaison b^ plus est grande la résistance au déplacement lorsque la partie formant écrou 19 se déplace dans une direction correspondant au desserrage. On se rend compte facilement de cette différence dans l'action 35 du couple résistant lorsque l*on serre et desserre le dispositif de raccord. On serre très facilement le dispositif de raccord en faisant tourner dans le sens des aiguilles d'une montre la partie formant écrou 19 et, à mesure que la rotation se poursuit, les extrémités des doigts 29 viennent s'engager successivement 40 dans les indentations ou encoches, si on continue à faire tourner 72 03517 7 2124409 la partie formant écrou, une force de couple encore plus grande est nécessaire pour le déplacer d'une position d'arrêt verrouillante à la position suivante en raison du double effet résultant de la force élastique des doigts 29 et de la compression des joints 5 toriques 24 et 26« Toutefois, à tout stade donné dans l'action de serrage, si on essaie de desserrer la partie formant écrou en la faisant tourner en sens opposé, un couple beaucoup plus grand est nécessaire pour déplacer les extrémités des doigts des encoches dans lesquelles ils sont engagés. 10 On comprendra qu'il n'est pas nécessaire d'avoir recours à autant de doigts élastiques sur l'élément d'encliquetage 27 qu'il y a d'encoches ou indentations 36. Il suffit d'utiliser un nombre de doigts élastiques à des intervalles angulaires égaux et de prévoir au moins un ensemble d'encoches correspondant avec la même 15 séparation angulaire sur la partie 17. Bien entendu, on obtient une plus grande précision et un degré plus fin de serrage si on utilise un nombre multiple d'ensembles d'encoches. Ainsi, dans le mode de réalisation illustré, trois doigts sont prévus à des intervalles angulaires de 120° et quatre ensembles d'encoches 20 équidistantes, c'est-à-dire un total de 12 encoches, à des intervalles angulaires de 30°. Bien entendu, on pourrait obtenir un ajustement encore plus fin au moyen d'ensembles supplémentaires d'encoches, mais l'agencement illustré est tout à fait adéquat'et est préféré. 25 Les matériaux dont est construit le dispositif de raccord de l'invention décrite peuvent être choisis parmi une grande diversité de substances. Dans le mode de réalisation préféré, les joints toriques sont en caoutchouc synthétique résistant à l'huile tandis que toutes les autres pièces sont en aluminium 30 ayant subi un traitement anodique a l'exception de l'élément d'encliquetage 27 qui est en acier à ressort. Bien entendu on peut choisir d'autres matières, comme par exemple du bronze au phosphore ou un alliage béryllium-cuivre ou encore de l'acier inoxydable à ressort pour l'élément d'encliquetage, tandis que les parties 35 restantes, à l'exception des joints toriques, peuvent être en acier inoxydable, en laiton, en alliages à base de magnésium, en matière plastique à résistance mécanique élevée comme le "Nylon" ou des résines de polycarbonate et analogues. On voit que la présente invention parvient aux fins 40 envisagées en créant un dispositif de raccord du type décrit que 72 03517 8 2124409 l'on peut facilement serrer à la main et qui n'est pas sujet à un desserrage accidentel. Il est bien entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre purement illustratif et non limitatif et que des variantes ou modifications peuvent y être apportées sans sortir pour autant du cadre général de la présente invention. 72 03517 9 2124409 REVENDICATIONS 1. Dispositif de raccord pour raccorder de façon étanche les extrémités adjacentes d'éléments alignés axialeœent bout à bout, caractérisé par le fait qu'il comprend : (a) mie structure 5 de raccord comportant deux parties cylindriques raccordées par filetage à leurs extrémités adjacentes et pouvant se contracter axialement lors de leur rotation relative, les autres extrémités desdités parties étant conçues pour entourer respectivement les éléments à raccorder, (l>) un dispositif d'étanchéité pour rendre 10 périphériquement éïanches les extrémités adjacentes des éléments raccordés et la structure de raccord précitée en réponse à la contraction axiale de ladite structure de raccord, et (c) un dispositif d'encliquetage ou d'arrêt interconnectant les extrémités raccordées par filetage desdites parties, ce dispositif d'encliqae-15 tage comportant des éléments qui portent l'un contre l'autre de façon élastique et qui coopèrent de manière à s*opposer de façon libérable à la rotation relative desdites parties raccordées à des points d'arrêt momentané espacés et empêchant, à chaque point d'arrêt précité, le mouvement relatif des parties dans des sens 20 opposés. 2. Dispositif de raccord suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que le déplacement relatif desdites parties depuis lesdits points d'arrêt est empêché par une force antagoniste qui est plus grande dans un sens que dans le sens opposé. 25 3» Dispositif de raccord suivant la revendication 1, carac térisé par le fait (a) qu'une des parties de la structure de raccord est constituée par un écrou pouvant tourner et que l'autre partie est constituée par un corps cylindrique et (ï>) que le dispositif d'encliquetage est constitué par des éléments poussés élas-30 tiquement et supportés par ledit écrou, ainsi que par une série de creux espacés que comporte le corps cylindrique et qui sont placés dans le trajet de déplacement desdits éléments poussés élastique-ment et constituent des points d'arrêt momentané auxquels les incréments de déplacement de l'écrou sont maintenus de façon libérable. 35 k. Dispositif de raccord suivant la revendication 1, caractérisé par le fait (a) qu'une des pc.rties précitées de la structure de raccord comprend un dispositif qui forme un écrou et comprend un alésage fileté et un rebord annulaire intérieur, ainsi qu'un long élément annulaire qui s'étend axialement et a un diamètre 40 plus petit :;ue l'alésage fileté présent à l'une de ses extrémités à partir de la périphérie intérieure dudit rebord annulaire, et 72 03517 10 2124409 (b) que le dispositif d'encliquetage précité comprend un corps plat annulaire retenu entre ledit rebord annulaire intérieur et un rebord circonférenciel extérieur se trouvant sur ledit élément annulaire, le corps précité comportant plusieurs doigts élastiques 5 inclinés faisant partie intégrante de ce corps et placés de façon à coopérer avec les éléments d'encliquetage associés que comporte l'autre partie de ladite structure de raccord. 5. Dispositif de raccord suivant la revendication 4, caractérisé par le fait que les éléments d'encliquetage que coropor-10 te l'autre partie de ladite structure de raccord sont constitués par plusieurs encoches espacées circonférenciellement et à profil en U, conçues de manière à recevoir à la façon d'un siège une partie courbée formée à l'extrémité extérieure de chacun des doigts élastiques précités. 6» Dispositif de raccord suivant la revendication 5, caractérisé par le fait que les encoches à profil en IT se trouvent dans une surface terminale opposée que comporte ladite autre partie du raccord précité. 7« Dispositif de raccord suivant la revendication 5, 20 caractérisé par le fait que ladite partie courbée se trouvant à l'extrémité extérieure du doigt élastique présente des faces inclinées contiguës qui font des angles d'assise effectifs différents, avec les bords opposés de l'encoche associée, grâce à quoi le déplacement de la partie terminale du doigt à partir de l'en-25 coche dans un sens de rotation de l'écrou est contrecarré par une force résistante, c'est-à-dire antagoniste supérieure à celle qui se manifeste dans le sens de rotation opposé de cet écrou. 8. Dispositif de raccord suivant la revendication 4, caractérisé par le fait que l'autre partie, à son extrémité exté-30 rieure, comporte un rebord annulaire intérieur et comprend un profilé annulaire reliant les extrémités adjacentes des éléments alignés axialement en les empêchant de se séparer, le dispositif d'étanchéité précité étant placé entre ledit profilé et l'extrémité intérieure du long élément annulaire du dispositif formant 35 écrou et entre le profilé précité et le rebord annulaire intérieur de ladite autre partie. 9. Dispositif de raccord destiné à raccorder de façon libérable les extrémités d'éléments de tubulures comportant une saillie entourant leurs extrémités, ce dispositif d'accouple-40 ment étant caractérisé par le fait qu'il comprend (a) un profilé 72 03517 11 2124409 annulaire entourant et emprisonnant les saillies d'extrémités adjacentes des éléments de tubulures précités en alignement coa— xial, (b) une structure de raccord qui entoure ledit profilé et qui comporte deux parties cylindriques reliées par des filetages 5 à leurs extrémités adjacentes et peut être contractée ou resserrée axialement lors de la rotation relative desdites parties, les extrémités extérieures de ces parties étant conçues pour entourer respectivement les extrémités adjacentes des éléments de tubulure accouplés, et chacune desdites extrémités extérieures comportant 10 un rebord terminal s'étendant vers l'intérieur et espacé axialement vers l'extérieur à partir durtit profilé, (c) un joint torique entourant chaque extrémité de tubulure accouplée disposé entre le rebord terminal de la partie associée et le profilé, grâce à quoi la contraction axiale de la structure de raccord comprime les 15 joints toriques de façon étancïie, entre ledit profilé, la tubulure accouplée et ledit rebord, (d) plusieurs encoches circonférenciel-lement équidistantes que comporte une desdites parties et (e) un dispositif d'encliquetage élastique supporté par l'autre desdites parties et comprenant des doigts élastiques comportant 20 des extrémités pouvant venir sTengager dans lesdites encoches et coopérant avec ces dernières de façon à f 10. Dispositif de raccord suivant la revendication 9» caractérisé par le fait qu'une desdites parties de la structure de raccord est un écrou et que l'autre partie est un corps cylindrique, les doigts élastiques étant supportés par l'écrou et les 35 encoches étant ménagées dans le corps cylindrique.