Brevet FR2561351A1 — publié le 19850920

"Raccord pour conduites de gaz sous pression" La présente invention concerne un raccord pour conduites de gaz sous pression qui consiste en deux élé- ments pouvant être reliés l'un à l'autre de façon amovi- ble de manière à allonger la conduite et permettre ainsi d'amener le gaz sous pression à un endroit plus éloigné. On connaît de nombreux types de raccords de l'art antérieur. Les brevet U.S. 2 722 399, 2 795 438 et. 3 174 774 sont représentatifs de certains raccords du Demandeur qui ont eu du succès jusqu'ici. Selon une autre construction d'un raccord de ce type qui a eu du succès dans le commerce, a été vendu en grandes quantités et a été très satisfaisant du point de vue de sa fiabilité opérationnelle, l'élément de verrouillage est constitué sous forme d'un segment cylindrique qui est retenu en position d'engagement au moyen d'un ressort annulaire. Le dégagement de l'organe de verrouillage a lieu au moyen d'une bague externe comprenant à l'intérieur une came reliée à la bague par l'extérieur au moyen d'une vis. Les inconvénients de ce raccord qui vient d'être mentionné sont les suivants: (1) le ressort annulaire est difficile à mettre en place et peut se fatiguer avec le temps; (2) le segment cylindrique a besoin d'une place relativement importante, d'o résulte un diamètre exté- rieur important pour le raccord; (3) un segment cylindrique est relativement com- pliqué à fabriquer du fait qu'il exige des-opérations d'usinage et de fraisage, et il représente donc une pièce usinée plutôt coûteuse; (4) la fixation de l'extérieur, sur la bague extérieure, de la came en saillie vers l'intérieur au moyen d'une vis constitue également une opération d'as- semblage compliquée et, de ce fait, relativement conteuse (5) i1 existe toujours le danger que la vis se desserre à un moment donné; (6) la came elle-même est également relativement compliquée et coûteuse. Pour éviter ces inconvénients, le brevet U.S. 4 357 037 a proposé une nouvelle approche réduisant de façon marquée les coûts provoqués par la fabrication et l'assemblage des raccords de ce type. Cependant, le raccord décrit dans ce brevet US et qui consistait en un élément rotatif en forme de capuchon muni d'un élément d'entraînement en saillie vers l'intérieur et apte à venir en engagement avec un élément de verrouillage réalisé en un matériau métallique en feuille plat ne per- mettait pas encore de réduire les dimensions extérieures du raccord. Un certain degré de réduction des dimensions extérieures, sans perte de capacité de traversée par le gaz, devient important en particulier pour les construc- tions tout métal que désirent certains clients. En conséquence, l'objet principal de la présente invention est de proposer un raccord du type décrit ci- dessus, assurant un faible coût de fabrication et d'assem- blage, une réduction des dimensions extérieures et un fonc- tionnement fiable, sans perte de capacité de traversée du raccord par le gaz. Les problèmes sous-jacents sont résolus selon la présente invention du fait que, contrairement au brevet U.S. 4 357 037, l'élément de verrouillage, qui est découpé ou estampé à partir d'un matériau en plaque plat, est recourbé et sa partie en forme de patte plus courte forme un angle aigu pointant en direction de l'élément d'action- nement en saillie vers l:intérieur qui, dans le cas d'une construction tout métal, est un rivet fixé à l'élément annulaire. Le résultat de cette configuration particulière de l'élément de verrouillage dans laquelle la branche la plus courte est repliée en direction de l'élément d'action- nement en saillie vers l'intérieur est que l'élément d'ac- tionnement a tendance à déplacer l'élément de verrouillage en direction de la branche la plus courte pendant la rota- tion de l'élément annulaire en direction du dégagement. Ceci, de son côté, permet de réduire de façon marquee, les dimensions diamétrales de l'élément annulaire du fait que le mouvement d'ouverture de l'élément de verrouillage, qui a lieu plus ou moins de façon pivotante autour de l'extrémité libre de la partie principale de l'élément de verrouillage, a lieu désormais en direction de la partie de la branche la plus courte. Un raccord réalisé selon la présente invention permet une réduction d'environ 25 % de son diamètre externe maximal, une réduction de poids d'environ 30 % et une réduction des coûts de fabrication d'environ 30 % quand le raccord est réalisé en totalité avec des pièces métalli- ques. Dans une construction selon la présente invention qui est particulièrement avantageuse, l'élément d'action- nement en saillie vers l'intérieur est fixé à l'élément annulaire à partir de l'extérieur au moyen d'un rivet dit à branche cassable qui, en plus de sa fonction d'élé- ment d'actionnement, fixe également la bague sur le loge- ment du raccord de manière qu'il ne puisse pas en tomber. Ce type de fabrication offre l'avantage important selon lequel un assemblage extrêmement rapide est rendu possible et le raccord ne peut pas être désassemblé par des person- nes non autorisées. Par ailleurs, tout démontage nécessaire pour des réparations est extrêmement simple pour le fabri- cant de ces raccords du fait que le rivet à manchon expan- sible peut être simplement éliminé par perçage puis rem- placé par un nouveau, lorsque la réparation est terminée. Même quand il est soumis aux vibrations les plus fortes, ce rivet à manchon expansible ne peut pas se desserrer, ce qui élimine tout danger d'accident. Si la présente invention est appliquée à un rac- cord avec un élément en forme de capuchon en matière plas- tique tel qu'il est décrit dans le brevet U.S. 4 357 037, on peut obtenir les avantages d'une dimension extérieure plus faible et d'une réduction de poids de la pièce montée sur le logement. Cependant, dans ce cas, l'élément d'ac- tionnement en saillie vers l'intérieur et moulé d'un seul tenant est prévu avec une surface de manoeuvre disposée sous un angle tel qu'il soit sensiblement parallèle à la plaque d'extrémité plate de la branche la plus courte de l'élément de verrouillage. Ceci détermine également un fonctionnement de l'élément de verrouillage sensiblement dans la direction de sa branche la plus courte, lorsque l'élément annulaire en forme de capuchon est tourné dans le sens de son dégagement. Ces objets, caractéristiques et avantages de la présente invention, et d'autres encore, apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit, en référence au dessin annexé qui représente, à titre d'il- lustration seulement, deux modes de réalisation selon la présente invention: Figure 1 est une vue en coupe longitudinale axiale d'un raccord tout métal selon la présente invention; Figure 2 est une vue en coupe transversale suivant II-II de figure 1; Figure 3 est une vue en élévation frontale de l'élément de verrouillage estampé selon la présente invention, après qu'il ait été replié dans sa position correcte; Figure 4 est une vue en plan de l'élément de-ver- rouillage de figure 3; Figure 5A est une vue coupe montrant un rivet à manchon expansible disponible dans le commerce et utilisé dans la présente invention, quand il est installé sur l'élément annulaire du raccord, mais avant sa déformation; Figure 5B est une vue en coupe, semblable à figure 5A, mais montrant le rivet à manchon expansible dans sa position déformée et fixée Figure 6 est une vue en coupe longitudinale axiale d'un mode de réalisation modifié d'un raccord selon la présente invention, et Figure 7 est une vue en coupe transversale sui- vant VII-VII de figure 6. Si on se réfère maintenant au dessin o les mêmes références sont utilisées sur toutes les vues pour désigner les mêmes parties, et particulièrement aux figures 1 - 4, le raccord selon l'invention est composé d'un élément en forme de manchon en deux parties,désigné dans son ensemble par la référence (10), qui forme une partie d'accouplement femelle, et un élément de forme tubulaire désigné dans son ensemble par la référence (30) et qui forme une partie d'accouplement mâle et se présente sous la forme d'un embout ou analogue. L'élément en forme de manchon en deux parties (10) comprend une partie d'accouplement en forme de manchon de droite (11) contenant une soupape nor- malement fermée et désignée dans son ensemble par la réfé- rence (40) et est vissée avec la partie d'accouplement en forme de manchon de gauche (12), en (13). La partie en forme de manchon de droite (11) comprend un alésage de connexion fileté (14) ou analogue en vue de la liaison avec la conduite de pression (non montrée), qui transporte le gaz sous pression. L'alésage interne (14) est relié par un alésage (16) de dimension réduite à une chambre interne (15) contenant la soupape (40). L'élément d'accouplement en forme de manchon de gauche (12) est muni d'un alésage interne (18) dont le diamètre est adapté au diamètre externe de l'élément mâle de forme tubulaire (30). L'alésage (18) est relié par une section conique à une courte section d'alésage (29) de dimension diamétrale réduite et conduisant à la chambre (15). Comme on le voit le plus clairement à la figure 2, la partie de gauche (12) du raccord est munie de deux évi- dements fraisés (20) et (21) disposés à angle droit l'un par rapport à l'autre, dont l'évidement fraisé (20) inter- secte l'alésage interne (18) pour établir une communica- tion directe entre l'intérieur de l'alésage (18) et l'é- videment fraisé (20). L'élément d'accouplement mâle de forme tubulaire (30) est muni d'un alésage interne (31) pour y laisser passer le gaz sous pression, dont la soupape (40) est ouverte et quand l'élément d'accouplement mâle de forme tubulaire (30) est inséré dans l'élément d'accouplement en forme de manchon (10) et bloqué à l'intérieur. L'élé- ment d'accouplement mâle de forme tubulaire (30), qui peut être de toute construction connue pour la connexion avec une extension de conduite de pression, comprend une première partie (32) d'une dimension diamétrale complé- mentaire de la dimension de l'alésage interne (18) et une seconde partie (33) de dimension diamétrale réduite, complémentaire de l'alésage interne (29). De plus, l'élé- ment d'accouplement mâle de forme tubulaire (30) est muni d'une gorge (35) s'étendant circonférentiellement, dans un emplacement tel qu'elle est sensiblement en alignement axial avec l'évidement fraisé (20) quand l'élément d'ac- couplement mâle de forme tubulaire (30) est dans sa posi- tion engagée à l'intérieur de l'élément d'accouplement en forme de manchon (10). Pour éviter des pertes d'énergie quand aucun embout de connexion (30) n'est inséré dans l'élément d'accouplement en forme de manchon (10), la sou- pape désignée dans son ensemble par la référence (40) est sollicitée en position de fermeture par un ressort (41) et de manière que les surfaces annulaires d'étanchéité (42) de cette dernière viennent en contact avec la garni- ture ou le joint (43) disposé dans un évidement correspon- dant prévu dans la partie d'accouplement femelle en forme de manchon (12). Un disque d'actionnement annulaire (44), qui fait partie intégrante de la structure restante (40) de la soupape, par exemple au moyen de nervures (45), est apte à être engagé par la face d'extrémité libre de la partie d'accouplement mâle de forme tubulaire (30) quand cette dernière est insérée dans l'alésage (18), de manière à ouvrir la structure (40) de la soupape quand la partie d'accouplement mâle de forme tubulaire (30) atteint sa position engagée et verrouillée. Comme décrit dans le brevet U.S. 4 357 037, 1'a- gencement de verrouillage selon la présente invention implique fondamentalement seulement trois parties, à savoir: un élément de verrouillage désigné dans son ensemble par la référence (50) [figures 3 et 4], un res- sort hélicoïdal (53) [figures 1 et 2] et un élément annulaire désigné dans son ensemble par la référence (55) et qui est muni d'un élément d'actionnement en saillie vers l'intérieur et désigné dans son ensemble par la réfé- rence (58). A part les dimensions et certains détails qui sont décrits plus en détail ci-après, le raccord décrit jusqu'ici est semblable à celui décrit dans le brevet U.S. 4 357 037. Contrairement à ce brevet US 4 357 037, l'élément de verrouillage (50) qui est dans ce cas également estampé ou découpé dans un matériau plat, consiste en une partie principale (51) et en une patte plus courte (52) qui est pliée sous un angle (0 et, dans le mode de réalisation illustré, il est d'en- viron 75 . En repliant la branche la plus courte (52) de la manière représentée aux figures 2 et 3, il est possible de réduire la dimension diamétrale d'ensemble du raccord, en particulier dans la mesure o il dépend des dimensions diamétrales de l'élément annulaire (55). Ceci est impor- tant pour une construction tout métal dans laquelle toute économie de poids et de matériau constitue un facteur important. Dans le mode de réalisation illustré sur les figu- res 1 à 4, l'élément annulaire (55) peut tourner sur la partie d'extrémité (19) de la partie d'accouplement en forme de manchon de gauche (12), dont les dimensions dia- métrales sont réduites de manière que la surface extérieure de l'élément annulaire (55) soit sensiblement au niveau des surfaces extérieures de l'élément d'accouplement en forme de manchon (10). Ces dimensions réduices du raccord sont possibles selon la présente invention du fait que la rotation de l'élément annulaire (55) dans le sens du déga- gement (sens inverse de celui des aiguilles d'une montre sur la figure 2) amène l'élément de verrouillage (50) à plus ou moins pivoter autour de l'extrémité libre de la partie principale (51) par déplacement de la branche plus courte (52), au moins approximativement-parallèlement à elle-même au travers d'un interstice formé entre la sur- face interne de l'élément annulaire (55) et l'intersection à 90 des évidements fraisés (20) et (21). En d'autres termes, au cours du mouvement de dégagement de l'élément de verrouillage (50), la branche la plus courte (52) est déplacée généralement dans sa propre direction, indiquée par l'angle ( d'actionnement (58). Dans un mode de réalisation préféré d'une construc- tion tout métal selon la présente invention, l'élément d'actionnement en saillie vers l'intérieur est réalisé en utilisant un rivet dit à manchon expansible et disponible dans le commerce (figure 5a) qui consiste en une tige (59) à tête élargie (60) et en-un manchon (61) entourant la tige (59) et comprenant une joue (62) de diamètre plus important que le trou pratiqué dans l'élément annulaire (55), dans lequel le rivet est inséré. Quand la joue (52) est appliquée contre le côté extérieur de l'élément annu- laire (55) alors que la tige (59) est tirée à l'extérieur, la tête élargie (60) oblige le manchon (61) à former un bourrelet vers l'extérieur le long de l'intérieur de l'é- lément annulaire (55) jusqu'à ce que la tige (59) se casse. La tige (59) peut être munie de parties réduites, comme montré sur la figure 5A, pour faciliter la cassure quand le manchon (61) est élargi selon la configuration plus ou moins sphérique (61a) montrée sur la figure 5A. Le rivet (58) ainsi installé sert non seulement d'élément d'actionnement pour déplacer la branche plus courte (52) généralement dans sa propre direction, mais empêche en outre l'élément annulaire (55) de tomber de la partie de diamètre réduit (19). De plus, il empêche le désassemblage par un personnel non autorisé, tout en per- mettant ce démontage par le fabricant dans le cas de répa- rations, en éliminant simplement le rivet (58) par per- çage, à la suite de quoi on peut faire glisser l'élément annulaire (55) sur la partie de diamètre réduit (19) et l'on peut démonter les parties restantes du mécanisme de verrouillage. Le raccord'selon la présente invention est non seulement facile à fabriquer en réalisant des économies de de matériau etde poids mais également facile à assembler. La structure de soupape (40) est assemblée dans la chambre (15) de manière connue. En ce qui concerne le mécanisme de verrouillage, il suffit d'insérer l'élément de verrouil- lage (50) dans l'évidement fraisé (20), de monter le res- sort (53) sur le côté extérieur de la partie principale (51), puis de faire glisser l'élément annulaire (55) sur la partie de diamètre réduit (19) tout en comprimant le ressort (53). Ensuite on installele rivet à manchon expansi- ble en faisant glisser le rivet non déformé dans la posi- tion montrée sur la figure 5A, puis en déformant le rivet comme montré sur la figure 5B. La présente invention, qui permet des dimensions diamétrales réduites, est également applicable à un rac- cord dans lequel l'élément annulaire (55) des figures 1 et 2 est remplacé par un élément annulaire (155) en forme de capuchon et en matière plastique, comme montré sur les figures 6 et 7, dans lequel les parties similaires sont désignées par les références correspondantes de la série 100. Comme on peut le voir en particulier à la figure 7, l'élément d'actionnement en saillie vers l'intérieur et désigné dans son ensemble par la référence (158) et qui est moulé d'un seul tenant avec l'élément annulaire en forme de capuchon (155) qui est en matière plastique, comprend une surface d'actionnement inclinée (158a) sen- siblement parallèle à la face d'extrémité de la branche la plus courte (152) pour assurer la manoeuvre de cette dernière par déplacement généralement dans sa propre direction. L'élément en forme de capuchon (155) peut être retenu sur la partie (119) de dimension diamétrale réduite de la manière décrite dans le brevet U.S. 4 357 037 en utilisant une partie élargie en forme de bourrelet (157) qui s'engage dans la gorge annulaire (125) et/ou en uti- lisant une bague de serrage ou une bague à enclenchement (non représentée). Ainsi, la présente invention assure, par des moyens extrêmement simples, des économies considérables de main-d'oeuvre et de matériau, aussi bien pour la fabri- cation que pour l'assemblage du raccord, permet la réduc- tion des dimensions externes sans réduction de la capacité de traversée par le gaz, et fournit une construction tout métal de prix compétitif et de fonctionnement fiable. Bien qu'il n'ait été montré et décrit que deux modes de réalisation selon la présente invention, on com- prendra que cette dernière n'est pas limitée à ceux-ci et est susceptible de nombreuses modifications et variantes connues de l'homme de l'art. - REVENDICATIONS - 1.- Raccord pour conduite de gaz sous pression, comprenant un premier élément en forme de manchon {10, ) destiné à recevoir le gaz sous pression à l'une de ses extrémités, comprenant une soupape (40,140) chargée par un ressort (41) pour fermer normalement cette extré- mité par rapport à un alésage (18) conduisant à l'autre extrémité de ce premier élément, un second élément (30, ) de forme tubulaire pour conduire le gaz sous pres- sion, ce second élément de forme tubulaire étant muni d'une gorge annulaire (35,135), et d'autres moyens pour relier de façon amovible ces premier et second éléments (10,110,30,130) l'un à l'autre par insertion du second élément de forme tubulaire (30,130) dans l'alésage (18) du premier élément (10,110) en forme de manchon alors que dans le même temps il y a ouverture de la soupape (40,140) poulr établir un parcours pour le gaz sous pres- sion depuis une extrémité du premier élément en forme de manchon (10,110) et en passant par la soupape (40,140) qui est désormais ouverte à l'intérieur du second élément de forme tubulaire (30,130), ces autres moyens comprenant des moyens de verrouillage pouvant s'engager dans la gorge annulaire (35,135) prévue dans le second élément (30,130), et les moyens de verrouillage étant formés par un élément en forme de plaque-(50, 150) pouvant être guidé dans une découpe (20,120) prévue dans la partie (12,112) du premier élément en forme de manchon (10,110) compre- nant l'alésage (18) et s'étendant de l'extérieur de cette partie vers cet alésage, sensiblement transversalement à l'axe du raccord, un élément de forme annulaire (55,155) monté à rotation sur la partie (12) du premier élément en forme de manchon (10,110) et comprenant des moyens d'actionnement (58,158) en saillie vers l'intérieur et destinés à venir en engagement avec l'élément en forme:.,. de plaque (50,150) pour déplacer ce dernier après rota- tion de l'élément de forme annulaire (55,155) dans la direction de son dégagement, et un ressort (53,153) entre Z561351 l'élément de forme annulaire (55,155) et l'élément en forme de plaque (50, 150) pour solliciter l'élément en forme de plaque (50,150) vers sa position engagée, caractérisé en ce que la partie (12,112) du premier élément en forme de mancnon (10,110) a une dimension diamétrale réduite par rapport à la dimension diamétrale de la section (11,111) du premier élément en forme de manchon (10,110) contenant la soupape (40,140) et en ce que l'élément en forme de plaque (50,150) comprend une première partie principale (51,151) sensiblement plate en engagement avec le ressort (53, 153) et pouvant s'engager dans la gorge annulaire (35, ) et une seconde partie (52,152) en forme de branche plus courte disposée selon un angle aigu ( à la partie principale plate (51,151) telle qu'elle s'é- tend généralement en direction des moyens d'actionnement (58,158) en saillie vers l'intérieur, ce qui permet à l'élément de forme annulaire (55,155) d'avoir une dimen- sion diamétrale externe relativement réduite. 2.- Raccord selon la revendication 1, caractérisé en ce que la dimension diamétrale réduite et l'épaisseur de l'élément de forme annulaire (55,155) sont choisies de manière que le raccord ait sensiblement la même dimension diamétrale externe sur toute la longueur du premier élé- ment (10,110) en forme de manchon, y compris sa partie (12,112) qui supporte l'élément de forme annulaire (55). 3.- Raccord selon la revendication 1 ou 2, carac- térisé en ce que le premier élément (10), le second élé- ment (30) et l'élément de forme annulaire (55) sont réali- sés en métal, et en ce que les moyens (58) en saillie vers l'intérieur consistent en un rivet (59,60,61,62) compre- nant une partie (61a) relativement courte faisant saillie vers l'intérieur. 4.- Raccord selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 3, caractérisé en ce que la partie (61a) en saillie vers l'intérieur présente une forme au moins appro- ximativement sphérique. 5.- Raccord selon la revendication 3 ou 4, carac- 2-561351 térisé en ce que le rivet (59,60,61,62) est un rivet à manchon expansible (61). 6.- Raccord selon l'une queiconque des revendi- cations 1 à 5, caractérisé en ce que la branche la plus courte (52) de l'élément (50) en forme de plaque est re- pliée par rapport à la partie principale (51) en formant un angle ( ") compris entre environ 60 et environ 80 . 7.- Raccord selon la revendication 6, caractérisé en ce que].'angle () est d'environ 75. 8.- Raccord selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 7, caractérisé en ce que l'élément de forme annulaire est constitué d'un élément (155) en forme de capuchon en matière plastique comprenant les moyens d'ac- tionnement (158) en saillie vers l'intérieur et en faisant partie intégrante, ces moyens d'actionnement (158) en saillie vers l'intérieur présentant une surface sensible- ment plate (158a) pouvant venir en engagement avec la sur- face d'extrémité de la branche la plus courte (152) de l'élément en forme de plaque (150), cette surface plate (158a) étant disposée en formant un angle tel qu'elle est au moins approximativement parallèle à la surface d'extré- mité de la branche la plus courte (152) quand elle est en engagement avec cette dernière. 9.- Raccord présentant des dimensions externes relativement réduites, sans réduction de la capacité de traversée par le gaz, comprenant un élément en forme de manchon (10) formant une partie femelle et un élément de forme tubulaire (30) formant une partie mâle, apte à être inséré, de façon amovible, dans un alésage correspondant (18) d'un élément en forme de manchon (10), cet élément de forme tubulaire (30) étant muni d'une gorge annulaire externe (35), et d'autres moyens dans l'élément en forme de manchon (10) pour verrouiller de façon amovible l'élé- ment de forme tubulaire (30) dans sa position totalement insérée dans l'alésage (18) dans lequel il ouvre également une soupape (40) prévue dans l'élément en forme de man- chon (10), ces autres moyens consistant essentiellement Z561351 en un élément de verrouillage estampé (50), en un ressort (53) sollicitant l'élément de verrouillage dans sa posi- tion de blocage, et en un élément de forme annulaire (55) pour dégager l'action de blocage de l'élément de verrouil- lage (50) par rotation de l'élément de forme annulaire (55), l'élément de forme annulaire (55) étant muni d'un élément d'actionnement (58) en saillie vers l'intérieur et apte à venir en engagement avec l'élément de verrouillage (50), caractérisé en ce que l'élément de verrouillage con- siste en une partie principale plate (51) pouvant venir en engagement avec la gorge annulaire (35) et une branche plus courte (52) s'étendant en formant un angle aigu () d'environ 60 à environ 80 par rapport à la partie prin- cipale (51) dans la direction de l'élément d'actionnement (58). 10.- Raccord selon la revendication 9, caracté- risé en ce que l'élément d'actionnement (58) est formé par un rivet (59,60,61,62) à manchon expansible (61). 11.- Raccord selon la revendication 9 ou 10, caractérisé en ce que l'élément d'actionnement (158)qui fait partie intégrante de l'élément de forme annulaire (155) réalisé en matière plastique comprend une surface d'action- nement (158a) sensiblement plate apte à venir en engage- ment avec la face d'extrémité de la branche plus courte (152), cette surface d'actionnement (158a), sensiblement plate, étant au moins approximativement parallèle à la face d'extrémité précitée.