Brevet FR2579291A1 — publié le 19860926

Dispositif de raccordement étanche de deux tronçons d'un conduit de fluide La présente invention concerne un dispositif de raccordement étanche de deux tronçons d'un conduit de fluide du type comprenant un embout mâle cylindrique, pourvu d'un canal axial débouchant à l'extérieur par un trou radial, ledit canal constituant ledit premier tronçon de conduit, ledit embout étant destiné à pénétrer dans un alésage usiné dans une pièce de réception de l'embout, ledit deuxième tronçon de conduit étant réalisé dans ladite pièce de réception et aboutissant dans ledit alésage, l'orifice d'aboutissement étant situé, en fin de pénétration de l'embout mâle, au niveau dudit trou radial. Dans les dispositifs de raccordement de ce type, l'étanchéité du conduit est assurée, au niveau du raccordement, par deux joints disposés dans des gorges de l'embout mâle, réalisées de part et d'autre dudit trou radial. Au moment du raccordement des deux tronçpns, l'embout mâle pénètre dans l'alésage or, les joints, pour assurer leur fonction, ont nécessairement un diamètre extérieur supérieur à celui de l'alésage, il s'ensuit un grand risque de déchirement au moment de l'entrée des joints dans l'alésage. Pour limiter ce risque, on prévoit généralement un chanfrein à l'entrée de l'alésage et on introduit l'embout mâle délicatement et coaxialement. Cependant, les conditions d'exécution du raccordement ne permettent pas toujours de réaliser l'opération de raccordement avec ces précautions, c'est le cas notamment dans des raccordements hydrauliques pour des installations sous-marines. La présente invention a pour but d'éliminer un tel risque. L'invention a ainsi pour objet un dispositif de raccordement étanche de deux tronçons d'un conduit de fluide du type comprenant un embout mâle cylindrique pourvu d'un canal axial débouchant à l'extérieur par un trou radial, ledit canal constituant ledit premier tronçon de conduit, ledit embout étant destiné à pénétrer dans un alésage usiné dans une pièce de réception de l'embout, ledit deuxième tronçon de conduit étant réalisé dans ladite pièce de réception et aboutissant dans ledit alésage, l'orifice d'aboutissement étant situé, - 2 - en fin de pénétration de l'embout mâle, au niveau dudit trou radial, ledit embout mâle étant muni de deux joints annulaires situés respec- tivement de part et d'autre dudit trou radial, caractérisé en ce que le joint le plus éloigné de l'extrémité de l'embout, appelé joint supérieur, est axialement logé entre un épaulement de l'embout et une bague annulaire coulissante montée sur l'embout et percée d'une lumière radiale, l'autre joint, appelé joint inférieur, étant axialement logé entre ladite bague et un manchon coulissant monté sur l'extrémité de l'embout, en ce que ledit alésage comporte un épaulement d'arrêt dudit manchon coulissant au cours de la pénétration de l'embout dans l'alésage, en ce que les parois respectives en contact avec le joint supérieur et avec le joint inférieur coopèrent avec les joints de telle sorte que leur compression par le coulissement axial dudit manchon, lors de son arrêt par ledit épaulement de l'alésage et la poursuite de la pénétration de l'embout dans l'alésage, provoquent l'expansion radiale desdits joints de manière à les plaquer contre la paroi dudit alésage et en ce que lesdits joints, en état non comprimés, ont un diamètre extérieur très légèrement inférieur au diamètre dudit alésage. Selon une réalisation préférée de l'invention, lesdits joints sont protégés, avant la pénétration de l'embout mâle dans ledit alésage, par un fourreau poussé par des moyens élastiques vers ledit manchon coulissant. Selon une réalisation particulière préférée, ledit épaulement de l'embout constitue une surface conique d'appui dudit joint supérieur, la surface dudit manchon coulissant, en contact avec ledit joint infé- rieur, étant également conique, et l'extrémité inférieure dudit manchon coulissant comportant en outre un chanfrein conique de centrage. L'invention va maintenant être décrite en référence au dessin annexé dans lequel: La figure 1 représente, en demi-coupe axiale, un dispositif de raccordement étanche de deux tronçons d'un conduit de fluide selon l'invention, avant le raccordement. La figure 2 montre en demi-coupe axiale, le même dispositif que la fig. 1 mais dans une phase proche du raccordement final. La figure 3 montre le dispositif en position définitive de raccordement. En se référant à la fig. 1, le dispositif de raccordement comprend un embout mâle cylindrique 1. Cet embout mâle est percé d'un canal axial 2 qui débouche à l'extérieur par un trou radial 3. Le canal axial 2 et le trou radial 3 constituent un premier tronçon de conduit à raccorder, d'une façon étanche, avec un deuxième tronçon de conduit 4 usiné dans une pièce 5 de réception de l'embout mâle 1. A cet effet, la pièce de réception 5 comporte un alésage 6 dans lequel aboutit le deuxième tronçon de conduit 4 et dans lequel l'embout mâle 1 doit pénétrer pour réaliser le raccordement étanche des deux tronçons de conduit. L'orifice d'aboutissement 7 du deuxième tronçon de conduit 4 dans l'alésage 6 est situé à un niveau tel qu'il soit en face du trou radial 3 en fin de pénétration de l'embout mâle 1 dans l'alésage 6 (voir fig. 3). Sur les figures, le deuxième tronçon de conduit 4 est représenté horizontal et rectiligne, ce qui n'est qu'un exemple mais n'est nullement nécessaire. De part et d'autre du trou radial 3, l'embout mâle 1 est muni de deux joints; un joint torique supérieur 8 et un joint torique inférieur 9. Le joint supérieur 8 est disposé axiaIement entre un épaulement conique 10 de l'embout mâle 1 et une bague annulaire coulissante 11 et le joint inférieur 9 est disposé axialement entre la bague annulaire coulissante 11 et une paroi conique 12 d'un manchon coulissant 13 monté sur l'extrémité de l'embout mâle 1. Le manchon coulissant 13 est muni d'une vis-butée 14 dont l'extrémité 15 est logée dans un logement oblong 16 de l'embout mâle 1 limitant la course vers le bas du manchon. Dans la position représentée sur la fig. 1, donc avant le raccordement, le manchon coulissant 13 est en position basse et les joints toriques ne sont pas, ou très faiblement comprimés. Dans cet état, leur diamètre extérieur est très légèrement inférieur à celui de l'alésage 6 de la pièce de réception 5 permettant ainsi-la pénétration de l'embout mâle 1 sans endommager les joints, comme on le voit bien sur la fig. 2. Afin de permettre la communication hydraulique des deux tronçons - 4 - de conduit en fin de raccordement, la bague annulaire coulissante 11 est percée d'une lumière radiale 17. Afin de permettre, au moment du raccordement, par la pénétration de l'embout mâle 1 dans l'alésage 6, le coulissement du manchon coulissant 13 vers le haut de manière à écraser les joints 8, 9 afin de réaliser l'étanchéité par extension radiale des joints et placage contre la paroi 18 de l'alésage 6, celui-ci est muni d'un épaulement 19 contre lequel vient buter et s'arrêter le manchon coulissant 13. Cet épaulement est conique et coopère avec un chanfrein conique 20 réalisé à la partie inférieure du manchon 12 réalisant ainsi un cône de centrage dans l'alésage 6. L'expansion radiale des joints 8 et 9 est réalisée grâce aux parois coniques 12 et 10. La figure 3 montre le dispositif en position définitive, raccordée, les joints étant expansés radialement et plaqués contre la paroi 18 de l'alésage 6. Pour la fixation mécanique de l'embout mâle 1 sur la pièce de réception 5, l'embout mâle 1 est muni d'une virole 21 s'appuyant contre un épaulement 22 de l'embout mâle et comportant à son extrémité inférieure un filetage 23. La virole 21 vient ainsi en fin de raccordement, voir fig. 3, se visser à la partie supérieure de la pièce 5 dans un lamage 24 taraudé sur son pourtour externe 25. Afin de protéger les joints 8 et 9 avant le raccordement, ceux-ci sont recouverts par un fourreau 26 poussé vers le bas, c'est-à-dire vers le manchon 13, en le recouvrant en partie, par un ressort 27. Une butée 28 retient le fourreau en position basse. Lors de l'opération de raccordement, l'extrémité inférieure du fourreau prend appui contre le fond 29 du lamage 24 et coulisse ainsi vers le haut en dégageant les joints. La fig. 2 montre le dispositif dans une position intermédiaire o le manchon 13 est encore en position basse mais vient juste en butée contre l'épaulement 19. La poursuite de la descente de l'embout 1 provoque le coulissement vers le haut, par rapport à l'embout, du manchon 13 et comprime ainsi les joints 8 et 9 élastiques, expansant radialement ces joints grâce aux faces obliques et 12. Durant cette opération, la bague 11 coulisse également. La fig. 3 montre la position définitive, les joints sont plaqués et la virole 21 a été vissée pour fixer l'ensemble. Les joints 8 et 9 sont -5- par exemple en élastomère et sont déformés élastiquement. Ainsi, grâce à l'invention, on voit que ces joints ne risquent plus, ne dépassant pas le diamètre de l'alésage 6, et même ne dépassant pas le diamètre extérieur du manchon coulissant 13, d'être endommagés lors de l'opération de raccordement. En outre, le fourreau 26 permet éventuellement de laisser l'embout mâle 1 suspendu un certain temps audessus de la pièce 5, avant le raccordement, sans craindre une éventuelle détérioration des joints par chocs ou éraflures de pièces voisines situées alentour. Une application particulière de l'invention consiste par exemple dans le raccordement de conduits de commande hydraulique de systèmes d'activation d'organes dans une installation de production pétrolière sous-marine. L'invention peut également avoir de nombreuses autres applications. f2579291 - 6 - REVENDICATIONS 1/ Dispositif de raccordement étanche de deux tronçons d'un conduit de fluide du type comprenant un embout mâle cylindrique (1) pourvu d'un canal axial (2) débouchant à l'extérieur par un trou radial (3), ledit canal constituant ledit premier tronçon de conduit, ledit embout étant destiné à pénétrer dans un alésage (6) usiné dans une pièce de réception (5) de l'embout, ledit deuxième tronçon de conduit (4) étant réalisé dans ladite pièce de réception et aboutissant dans ledit alésage, l'orifice d'aboutissement (7) étant situé, en fin de pénétration de l'embout mâle, au niveau dudit trou radial, ledit embout mâle étant muni de deux joints annulaires (8, 9) situés respectivement de part et d'autre dudit trou radial, caractérisé en ce que le joint le plus éloigné de l'extrémité de l'embout, appelé joint supérieur (8), est axialement logé entre un épaulement (10) de l'embout et une bague annulaire coulissante (11) montée sur l'embout et percée d'une lumière radiale (17), l'autre joint, appelé joint inférieur (9), étant axialement logé entre ladite bague et un manchon coulissant (13) monté sur l'extrémité de l'embout, en ce que ledit alésage comporte un épaulement d'arrêt (19) dudit manchon coulissant au cours de la pénétration de l'embout dans l'alésage, en ce que les parois respectives en contact avec le joint supérieur et avec le joint inférieur coopèrent avec les joints de telle sorte que leur compression par le coulissement axial dudit manchon, lors de son arrêt par ledit épaulement de l'alésage et la poursuite de la pénétration de l'embout dans l'alésage, provoquent l'expansion radiale desdits joints, de manière à les plaquer contre la paroi dudit alésage et en ce que lesdits joints, en état non comprimés, ont un diamètre extérieur très légèrement inférieur au diamètre dudit alésage. 2/ Dispositif de raccordement selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits joints sont protégés, avant la pénétration de l'embout mâle dans ledit alésage, par un fourreau (26) poussé par des moyens élastiques (27) vers ledit manchon coulissant. 3/ Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit épaulement de l'embout mâle constitue une surface conique d'appui (10) dudit joint supérieur (8) et en ce que la surface (12) - 7dudit manchon coulissant, en contact avec ledit joint inférieur (9), est également conique, l'extrémité inférieure dudit manchon coulissant comportant en outre un chanfrein conique (20) de centrage.