Brevet FR2532396A1 — publié le 19840302

L'invention concerne des améliorations dans les dispositifs d'accouplement de tubes et en particulier des dispositifs d'accouplement appelés pivotants qui ont pour but de permettre une rotation relative (pivote- ment) entre le dispositif d'accouplement et un élément qui est relié à celui-ci tout en maintenant entre eux un joint étanche au fluide. On connaît généralement des dispositifs d'accou- plement pivotants qui comprennent de façon habituelle un élément mâle retenu de manière rotative et étanche à l'in- térieur d'un élément femelle, ce dernier étant générale- ment une partie intégrante d-'un corps tubulaire d'accouple- ment auquel peuvent être connectés en plus un ou plusieurs tubes L'élément mâle comporte habituellement un filetage pour établir une connexion avec un élément vers lequel ou à partir duquel du fluide doit être conduit par l'inter- médiaire du dispositif d'accouplement, par exemple une- soupape de débit de fluide ou une canalisation de débit de fluide fixe, mais d'autres types de connexion sont'pos- sib Les. Dans un dispositif connu d'accouplement pivotant, l'élément mâle comprend une partie tubulaire formant broche reçue à l'intérieur de l'élément femelle, un élément d'étan- chéité en élastomère sous la forme d'une bague torique ou analogue étant placé entre la surface externe de la partie formant broche et la surface interne de l'élément femelle L'élément femelle comporte à son extrémité exté- rieure une lèvre dirigée radialement intérieurement qui s'étend dans une rainure circonférentielle formée dans la surface externe de la partie fornant broche de l'élément male, ce qui permet de retenir l'élément mâle à l'intérieur tout en rendant possible sa rotation relative Les éléments femelle et mâle sont faits en métal, par exemple laiton ou alliage de zinc Cet arrangement a deux inconvénients. Tout d'abord, après une certaine période d'utilisation, la lèvre tend à s'user et ceci peut provoquer finalement un dégagement de l'élément mâle hors de l'élément femelle. Alternativement, une usure par friction suivie d'un grippage pourrait survenir, ce qui empêcherait le pivotement En deuxième lieu, l'élément femelle doit être formé de façon spéciale pour accepter et retenir l'élément mâle. Il serait avantageux que les grossistes et les usagers puissent facilement adapter certains dispositifs d'accou- plement normalisés de tubes à des dispositifs d'accouplement pivotants Un des objets de la présente invention est de fournir un accouplement pivotant qui puisse être réalisé selon cette adaptation et qui atténue le problème d'usure et de grippage mentionné ci-dessus. Selon la présente invention, on fournit un dis- positif d'accouplement de tubes du type pivotant comportant un élémént formant un corps creux ayant une partie terminale femelle, un élément mâle percé dans le sens de la longueur comportant une partie extérieurement cylindrique formant broche reçue de façon étanche à l'intérieur de la partie femelle, et se terminant en une partie de connexion à l'extérieur de la partie femelle, ainsi que des moyens de retenue permettant de maintenir l Jélément mâle dans l'élé- ment femelle de telle manière qu'un mouvement relatif axial entre eux soit sensiblement empêché mais qu'une rota- tion relative entre l'élément male et l'élément formant corps creux soit possible autour de l'axe longitudinal de l'élément mâle, le dispositif d'accouplement étant caracté- risé en ce que le dispositif de retenue comprend une douille en matière plastiquemaintenue sensiblement à l'en- contre d'un mouvement axial, à l'intérieur de la partie femelle de l'élément formant corps, la douille comportant un alésage cylindrique circulaire qui la traverse, avec des éléments de blocage formant partie intégrante en matière plastique s'étendant vers l'axe de l'alésage, et en ce que la partie formant broche de l'élément mâle est reçue à l'intérieur de l'alésage de la douille et comporte à l'intérieur une cavité circonférentielle dans laquelle le moyen de blocage s'étend de manière à empêcher normale- ment le retrait de l'élément mâle hors de l'élément formant corps creux. -2532396 Le dispositif d'accouplement peut avoir toute forme désirée telle qu'une forme rectiligne, en coude ou en T et le corps aura toute configuration correspondante appropriée Habituellement, dans le cas-d'un accouplement rectiligne, par exemple, la partie femelle constitue une des parties extrêmes du corps destinée à la jonction pivo- tante, par l'intermédiaire de l'élément mâle, vers un autre élément quelconque, et l'extrémité opposée du corps comporté des moyens pour permettre une connexion à un tube. Cette connexion peut être d'un type quelconque, comme on le désire, par exemple une connexion par compression ou une connexion appelée "par poussée" Cependant, selon la présente invention, on prévoit également d'avoir un dispo- sitif d'accouplement comportant une ou plusieurs connexions pivotantes Le corps peut être fabriqué à partir d'un métal approprié tel que le laiton, ou une matière plastique convenable et peut par exemple faire partie d'un appareil tel que le corps, d'une soupape o sont retenus la douille et l'élément mâle, au lieu de constituer le corps d'u A dispositif d'accouplement séparé tube à tube. La douille peut être fixée de façon stationnaire dans une partie femelle du corps de toute manière désirée. Cependant, lorsque,de préférenceun dispositif d'accouple- ment pivotant de la présente invention a été monté en utilisant entre autres un corps classique non pivotant, le mode de retenue de la douille sera dicté dans une grande mesure par la nature de la forme interne de ce corps. Par exemple, dans le cas d'un corps d'accouplement recti- ligne, qui serait normalement utilisé en conjonction avec des collets et des bagues toriques appropriés, pour relier deux tubes par une connexion par poussée ou emboîtement, la douille est prévue de manière appropriée pour être retenue dans le corps de façon analogue au collet Une telle forme de réalisation est décrite ci-après en référence aux dessins annexés Par contre> lorsque par exemple le corps est taraudé intérieurement et serait normalement utilisé pour relier des-tubes au moyen d'un montage par- compression, la douille peut être retenue dans le corps par une mise en contact par vissage On voit par conséquent que le même corps peut être utilisé soit dans un dispositif d'accouplement classique non pivotant, soit,en choisissant une douille et un élément male appropriés, dans un disposi- tif d'accouplement pivotant selon la présente invention. Ceci présente des avantages évidents pour les grossistes et les usagers, du fait que le même corps peut être facile- ment adapté à des configurations variées. La douille est sous la forme d'un élément de moulage de matière plastique en une seule pièce, de préfé- rence en un polymère d'acétal Dans des formes de réalisation préférées, la douille est fixée de façon stationnaire à l'intérieur de la partie femelle du corps contre des mouvements axiaux et rotatifs par rapport au corps, la paroi cylindrique de l'alésage passant à travers la douille fournissant une surface de portée non lubrifiée supportant rotativemett la partie formant broche de l'élément mâle qui peut être fabriquée en un métal tel-que du laiton Ce- pendant, additionnellement, ou alternativement dans dértains cas, la douille peut être rotative par rapport à l'élément formant corps Dans l'un et l'autre cas, durant le pivote- ment du dispositif d'accouplement, l'usure sera très faible et de plus il y a peu de vraisemblance qu'il existe un grippage entre les parties tournant relativement l'une par rapport à l'autre. La partie de jonction de l'élément mâle, à l'extérieur de la partie femelle peut fournir tout type de connexion Habituellement, cependant, elle comprendra un filetage de vissage externe et dans ce cas une partie de l'élément mâle à l'extérieur de la partie femelle comporte de préférence un certain nombre de faces plates destinées à être serrées par une clé. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention résulteront de la description détaillée qui va suivre d'une forme de réalisation de la présente invention, qui est faite à titre d'exemple non limitatif et en référence aux dessins, sur lesquels la figure 1 est une vue en élévation latérale et en section d'un dispositif d'accouplement pivotant de la présente invention qui est montré comme reliant un tube flexible de débit de fluide à un bloc soupape; et la figure 2 est une vue en élévation latérale et en section,à une échelle agrandie,de la douille qui forme une partie du dispositif d'accouplement selon la figure 1. En référence à la figure 1, le dispositif d'accouplement comporte un corps creux en laiton 1 sous la forme d'un coude à 90 et co-inrehd deux parties femelles identiques 2 et 3 perforées et évidées interconnectées par un alésage 4 Les parties 2 et 3 comportent intérieurement entre autres des surfaces coniques 5 et 5 ' respectivement. En ce qui concerne la partie 2, elle reçoit un joint en ;élastomère 6 torique et un collet 7 de serrage de tube en laiton qui sert respectivement à former un joint étanche au fluide avec un tube en plastique 8 et à le retenir à l'intérieur du corps 1 Le tube en plastique 8 est relié à un dispositif d'accouplement simplement par emboîtement dans-le dispositif jusqû'à atteindre la butée 9 de tube formée dans le corps 1 Le fonctionnement de tels raccords par emboîtement est connu des spécialistes de la technique de l'accouplement des tubes et il est décrit par exemple dans le brevet britannique N O 1 270 648 En bref, le collet 7 comprend plusieurs bras flexibles 10 dont chacun est muni d'une dent 11 qui saisit légèrement le tube 8 Si on tente de retirer le tube sans tout d'abord appuyer sur le collet 7, celui-ci se déplace axialement à l'extérieur avec le tube et agit en coopération avec la surface conique 5 en augmentant son serrage sur le tube, ce qui empêche que celui-ci ne sorte Cependant, si on pousse axialement intérieurement sur le collet 7 tout en retirant le tube 8, ce dernier peut être retiré facilement de l'accouplement. Si on considère la partie 3, elle reçoit éga- lement une bague torique en élastomère 6 ' mais au lieu du collet 7 de serrage du tube, elle retient de façon stationnaire une douille en plastique 12 moulée à partir d'un polymère d'acétal ou un autre polymère approprié qui, à son tour, retient et supporte de façon rotative un élément mâle 13 en laiton,percé axialement. En référence également à la figure 2, on voit que la douille 12 comprend une partie de support annulaire externe 14 ayant une surface interne cylindrique 15 d'o s'étendent axialement plusieurs bras (par exemple quatre) flexibles 16 espacés Comme dans le cas du collet 7, les bras 16 de la douille 12 sont suffisamment espacés pour que la douille 12 puisse être située dans la partie 3 simplement en l'y poussant à la main, de telle sorte que les bras 16 se contractent tout d'abord radialèment et ensuite passent le long de la surface conique convergente 17 formée dans la partie 3 et ensuite se dilatent radia- lement, en continuant l'introduction de la douille, à mesure qu'ils passent le long de la partie conique diver- gente 5 ' La position assemblée finale de la douille 12 est montrée à la figure 1 La douille 12 comporte un rebord flexible 18 formant partie intégrante et s'étendant radialement extérieurement, qui bute contre un épaulement 19 formé dans la partie femelle 3 et-qui sert à absorber tout ferraillement L'extrémité la plus interne de chaque bras flexible 16 comprend deux parties, à savoir une partie radialement externe 20 qui entre en contact avec la surface conique 5 ' et une partie radialement interne 21 d'o dépasse généralement intérieurement vers l'axe de la douille 12 une lèvre élastique de blocage 22 ayant une face d'extrémité plane 22 '. L'élément mâle 13 en laiton à trou axial comprend une partie formant broche 23, une partie centrale 24 ayant un diamètre plus grand que la partie formant broche 23 et c O Eipor- tant extérieurement un certain nombre de parties plates pour une clé de serrage et une partie filetée de vissage externe 26 La partie formant broche 23 comporte à l'intérieur un canal circonférentiel 27 de section rectangulaire qui fournit une surface annulaire de butée 28 s'étendant normalement à l'axe de l'élément 13. L'élément 13 est assemblé dans l'accouplement simplement en l'emboîtant dans la douille 12 de telle sorte que l'extrémité antérieure de la partie formant broche 23 traverse la bague torique 6 ' et entre en contact de façon étanche avec celle-ci, et que chaque lèvre 22 finalement s'enclenche dans le canal 27, la face d'extré- mité 22 ' de la lèvre butant contre la surface 28 ce qui permet de retenir de façon permanente l'élément mâle 13 dans l'accouplement La surface interne 15 de la partie 14 de la douille et, dans une certaine mesure,la surface interne de chaque bras 16 fournissent une surface de portée non lubrifiée destinée à la partie formant broche 23 de l'élément mâle 13 de telle sorte que le corps 1 du dis- positif d'accouplement puisse tourner facilement relative- ment à celle-ci A la figure 1, l'élément mâle 13 est montré comme étant vissé dans l'orifice taraudé d'un corps de soupape 29. Comme l'élément mâle en laiton 13 est essen- tiellement localisé seulement et supporté de manière rota- tive par la douille en plastique 12, l'usure des composants à rotation relative est minimale Bien quecomme montré à la-figure 1, il y ait un contact de rotation métal contre métal, entre l'extrémité interne de la partie formant broche 23 et le corps 1, l'usure qui apparaît ici n'a que peu de conséquence et en tout cas sera minimale du fait que les surfaces en contact seront lubrifiées par du fluide traversant l'accouplement pendant son utilisation. De plus, on noteraqu'on peut soit utiliser le corps 1 de la manière montrée à la figure 1,soit munir alternati- vement la partie 3 d'un collet tel que 7 pour produire un accouplement coudé pour permettre la connexion de deux tubes par emboîtement De toute façon, le collet ou la douille et l'élément mâle peuventcomme le cas se présente, être facilement assemblés dans le corps 1 sans utilisation d'outils par le grossiste ou l'utilisateur. REVENDICATIONS 1 Dispositif d'accouplement de tubes du type pivotant comprenant un élément formant corps creux ( 1) ayant une partie terminale femelle ( 3), un élément male ( 13) percé longitudinalement ayant une partie formant broche ( 23) extérieurement cylindrique, reçue de façon étanche à l'intérieur de la partie femelle ( 3), et se terminant dans une partie de jonction à l'extérieur de la partie fe- melle, ainsi que des moyens de retenue permettant de retenir l'élément male ( 13) dans la partie femelle ( 3) de manière à empêcher tout mouvement axial relatif entre eux tout en permettant une rotation relative entre l'élément mâle ( 13) et l'élément formant corps creux ( 1) autour de l'axe lon- gitudinal de l'élément mâle ( 13), caractérisé en ce que les moyens de retenue comprennent une douille en matière plastique ( 12) retenue sensiblement à l'encontre de tout mouvement axial à l'intérieur de la partie femelle ( 3) du corps ( 1), la douille ( 12) comportant un alésagecylindri- que circulaire ( 15) qui la traverse, avec des éléments de blocage formant partie intégrante en matière plastique ( 22) s'étendant vers l'axe de l'alésage ( 15), et en ce que la partie formant broche ( 23) de l'élément mâle ( 13) est reçue à l'intérieur de l'alésage ( 15) de la douille ( 1-2) et présente à l'intérieur une cavité circonférentielle ( 27) dans laquelle s'étendent-les moyens de blocage ( 22) pour normalement empêcher toute extraction de l'élément mâle ( 13) hors de l'élément formant corps ( 1). 2 Dispositif d'accouplement de tubes selon la revendication 1, caractérisé en ce que la douille ( 12) est fixée de manière stationnaire à l'intérieur de la partie femelle ( 3) à l'encontre de tout mouvement à la fois axial et rotatif relativement à l'élément formant corps (( 1) et en ce que l'élément mâlé ( 13) peut tourner, à l'intérieur de l'alésage ( 15) de la douille ( 12), autour de son axe longitudinal. 3 Dispositif d'accouplement de tubes selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que la partie femelle ( 3) de l'élément formant corps ( 1) présente une surface interne tronconique ( 5 ') qui converge vers l'extrémité externe de la partie femelle ( 3) du corps ( 1) et-une surface cylindrique interne entre la surface tronconique ( 5 ') et l'extrémité externe, et en ce que la douille ( 12) comprend une partie annulaire ( 14) située à l'intérieur de la surface cylindrique et au niveau de celle-ci, la partie annulaire( 14) comportant de façon inté- grante plusieurs bras ( 16) radialement flexibles, espacés et s'étendant généralement axialementdont chacun comporte une partie agrandie ( 20) à son extrémité éloignée de la partie de support ( 14) chaque partie agrandie ( 20) étant coincée entre la surface interne tronconique ( 5 ') de la partie femelle ( 3) et la surface externe de la partie for- mant broche ( 23) de l'élément mâle ( 13) et ayant une lèvre de blocage ( 22) formant partie intégrante et s'étendant généralement vers l'axe de la douille ( 12) et vers l'inté- rieur de la cavité circonférentielle ( 27) formée dans la partie formant broche ( 23) de l'élément mâle ( 13) 4 Dispositif d'accouplement de tubes selon la revendication 3, caractérisé en ce que la douille ( 12) comporte près de la partie de support ( 14),un rebord élastique ( 18) formant partie intégrante qui bute contre un épaulement ( 19) formé dans la partie femelle ( 3) du corps ( 1), le rebord ( 18) permettant d'empêcher tout grin- cement axial de la douille ( 12) par rapport au corps ( 1)o o Dispositif d'accouplement de tubes selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la cavité ( 27) de la partie formant broche ( 23) de l'élément mâle ( 13) définit en partie une surface annu- laire ( 28) s'étendant sensiblement normalement à l'axe longitudinal de l'élément mâle ( 13) et faisant face l'extrémité ouverte de l'élément femelle ( 3), le dispositif de blocage ( 22) comportant une surface plane ( 22 ') s'éten- dant parallèlement à la surface annulaire ( 28) et butant contre celle-ci.