Brevet FR2687453A1 — publié le 19930820

La présente invention a trait aux raccords pour tuyauteries et elle vise plus spécialement les dispositifs d'accouplement dans lesquels chacun des deux éléments fixés aux extrémités des tuyauteries à réunir est équipé d'un clapet constitué par un boisseau substantiellement sphérique, propre à tourner sur lui-même pour passer automatiquement de la position d'ouverture à la position de fermeture et vice versa lorsque l'un des deux éléments est axialement déplacé par rapport à l'autre pour l'emmanchement ou au contraire la dissociation desdits éléments. Dans la construction classique, la commande de chaque boisseau pour le passage de la position fermée à la position ouverte est opérée à l'aide d'un poussoir tubulaire monté à coulissement dans la partie antérieure de chaque élément afin de prendre appui contre le boisseau correspondant, lequel est porté par un axe fixe décalé par rapport au centre dudit boisseau. Ce dernier est par ailleurs guidé de façon à basculer sous l'effet d'appui de son poussoir lorsque les deux éléments du dispositif d'accouplement sont emmanchés axialement l'un dans l'autre poussoir contre poussoir. A chacun de ces poussoirs est associé un ressort qui est comprimé lors du mouvement d'ouverture du boisseau et qui assure en conséquence le rappel élastique de ce dernier en position de fermeture lorsque les deux éléments sont dissociés. En vue d'éviter tout risque de mise en contact du fluide véhiculé avec L'ambiance extérieure après dissociation des deux éléments du dispositif, on a proposé des appareiLLages qui sont agencés de manière à ce qu'a la position accouplée, les deux boisseaux viennent étroitement au contact l'un de l'autre, la paroi de l'un comportant à cet effet une dépression à profil semi-sphérique propre à recevoir à emboitement la paroi sphérique de l'autre. En pareil cas, si l'on entend éviter tout mouvement de recul axial d'un boisseau par rapport à L'autre, il est évidemment indispensable de prévoir une commande séquentielle des deux boisseaux, celui qui est creusé de la dépression semi-sphérique ne devant, lors de L'accouplement, tourner sur lui-même qu'après que le boisseau opposé se soit lui-même déplacé angulairement. C'est ce type de dispositif d'accouplement à boisseaux tournants embo,tés qui est visé par la présente invention, laquelle a pour but d'en améliorer la sécurité d'emploi. En fait, l'invention se fonde sur l'observation qu'en certains cas, les moyens élastiques associés aux poussoirs des boisseaux se révèlent incapables d'assurer, lors de la dissociation, le rappel desdits boisseaux en position de fermeture. Cette éventualité peut résulter soit de sédiments déposés par des impuretés contenues dans le fluide véhiculé, soit d'un avachissement des ressorts, soit encore du collage d'un boisseau contre les joints d'étanchéité contre lesquels il est appliqué. En tout état de cause, on conçoit que si les deux éléments du dispositif sont dissociés l'un de l'autre alors que l'un au moins des deux boisseaux est inopinément resté à la position d'ouverture totale ou partielle, le fluide véhiculé s'échappe à l'extérieur. Pour éliminer ce risque, l'invention consiste, dans son principe, à faire comporter au poussoir associé à celui des deux boisseaux qui doit se déplacer en second lieu Lors de L'accouplement (et bien entendu en premier lieu lors de la dissociation), des moyens de verrouillage agencés pour assurer sa solidarisation d'une part avec le poussoir du boisseau opposé, d'autre part avec le corps de l'éLément dans lequel il est monté, afin que les deux boisseaux soient positivement commandés et que les deux éLéments ne puissent ainsi être dissociés avant que lesdits boisseaux ne soient revenus à la position fermée. Le dessin annexé, donné à titre d'exemple, permettra de mieux comprendre l'invention, les caractéristiques qu'elle présente et les avantages qu'elle est susceptible de procurer Fig. 1 est une coupe axiale des deux éléments d'un dispositif d'accouplement suivant L'invention, représentés préalablement à leur emmanchement. Fig. 2 reproduit partiellement fig. 1 après emmanchement initial des deux éléments. Fig. 3 et 4 sont des coupes axiales montrant les deux éléments au cours de deux phases successives de l'accouplement. Fig. 5 est une coupe transversale suivant le plan indiqué en V-V en fig. 3. Fig. 6 est une coupe axiale de détail illustrant le mécanisme destiné au verrouillage mutuel des deux poussoirs. A la façon usuelle, le dispositif d'accouplement représenté est formé par deux éléments conjugués A et B dont le corps est agencé pour se fixer sur les extrémités des canalisations C à relier. Le corps de l'élément mâle A est obtenu par vissage de deux pièces tubulaires 1 et 2 (fig. 1) entre lesquelles est serrée la collerette annulaire d'une bague de guidage 3. Entre les parois en vis-à-vis de la pièce 2 et de la bague 3 coulisse axialement un poussoir tubulaire 4 dont la partie antérieure renferme un boisseau 5 à profil substantiellement sphérique, creusé d'un perçage débouchant 5a. A ce boisseau 5 est associé un siège mobile 6 en forme de piston, contre lequel agit un ressort 7, de sorte que ledit boisseau 5 est repoussé vers l'avant pour porter élastiquement contre un second siège formé par une cloison transversale annulaire 4a portée par l'extrémité ou nez du poussoir 4 ; un jonc élastique 6a limite le recul du siège mobile 6. il convient d'observer (fig. 5) que chacune des faces latérales du boisseau 5, prévues planes, est découpée d'une rainure obLique 5b dans laquelle est engagé un petit galet 8, qui tourne fou sur un axe transversal 9 porté par l'extrémité fourchue de la pièce 2. Les deux axes 9 sont déca lés par rapport au centre du boisseau 5, de sorte que lorsque le poussoir 4 est déplacé axialement, ledit boisseau bascule angulairement de la position suivant fig. 1 jusqu'à celle qui apparat en fig. 3 et 4, et ce à La manière bien connue dans ce type de dispositif d'accouplement. L'agencement de l'élément femelle B est trés voisin de celui qui vient d'être décrit, en ce sens qu'on retrouve un corps formé par vissage de deux pièces 10 et Il (fig. 1), une bague de guidage 12, un poussoir 13, un boisseau 14, un siège mobile 15 avec son jonc de retenue 15a et un ressort 16. Le montage basculant du boisseau 14 est assuré de La même manière, à savoir à L'aide de deux galets engagés dans des rainures latérales 14a dudit boisseau. Le corps 10-11 de l'élément B est pourvu, à l'opposé de la pièce 10 destinée à être fixée à la canalisation C, d'un manchon 17 qui est retenu axialement sur ledit corps tout en étant libre de tourner sur luimême. Dans l'exemple considéré, on a supposé que le montage était assuré au moyen d'une rangée de billes 18 qu'une bague extérieure 19 maintient engagées dans une rainure annulaire 11a de la pièce 11. Ce manchon tournant 17 est taraudé intérieurement en 17a afin de coopérer avec le filetage 2a ménagé en bout de La pièce 2 du corps 1-2 de l'élément mâle A, Lors de l'accouplement des deux éléments A et B. il y a lieu de considérer que le poussoir 4 de l'élément A est doté de deux moyens indépendants de verrouillage : - En premier lieu et comme illustré en fig. 6, en avant de la cloison annulaire ou siège 4a, le nez de ce poussoir 4 est prévu tubulaire et est percé d'une série de perforations 4b à l'intérieur de chacune desquelles est logée une bille 20, étant observé d'une part qu'à la position désaccouplée suivant fig. 1, ledit poussoir se trouve à une position axiale telle que les billes 20 sont situées en vis-à-vis d'une gorge annulaire 2b de la pièce 2, d'autre part que le nez du poussoir 13 de l'élément femelle B est prévu à plus petit diamètre pour s'engager dans le nez tubulaire du poussoir 4 et est en outre creusé d'une gorge 13a apte à coopérer avec lesdites billes ; - En second lieu, en arrière de la cloison annulaire 4a, le poussoir 4 est creusé d'une dépression périphérique 4c (fig. 1) qui est propre à coopérer avec une rangée de billes 21 logées dans des perforations pratiquées dans la pièce 2 du corps 1-2. Comme dans la technique usuelle, l'élément mâle A est destiné à s'emmancher par la pièce 2 à l'intérieur du manchon 17 de l'élément femelle, les nez des deux poussoirs 4 et 13 venant eux-mêmes s'emboiter l'un dans l'autre, à la manière illustrée en fig. 2. Le filetage 2a vient coopérer avec le taraudage 17a et l'on notera que la partie du boisseau 5 qui dépasse au-delà du siège 4a se loge dans une dépression 14b en forme de calotte, pratiquée dans la paroi antérieure du boisseau 14. Les billes 20 se trouvent en confidence avec la gorge 13a du poussoir 13 et, au cours de l'opération de vissage, la pièce 2 va, en se déplaçant, provoquer l'application de ces billes contre le fond de la gorge : les deux poussoirs 4 et 13 sont ainsi verrouillés axialement l'un à l'autre. Comme la coopération du boisseau 5 et de la dépression 14b interdit tout déplacement angulaire du boisseau 14, le poussoir 13 reste immobile alors que le poussoir 4 recule axialement en provoquant le basculement progressif du boisseau 5 dont le perçage 5a vient finalement s'orienter suivant l'axe du dispositif, à la manière illustrée en fig. 3. A ce moment, les billes 21 s'engagent dans la dépression 4c sous l'effet du manchon 17, de sorte que le poussoir 4 est immobilisé axialement dans le corps 1-2 de l'élément A. La poursuite du vissage des deux éléments A et B provoque alors le recul axial du poussoir 13, si bien que le boisseau 14 bascule à son tour, son perçage 14c venant finalement s'orienter suivant l'axe du dispositif, à la manière illustrée en fig. 4 : le fluide peut traverser axialement le dispositif d'accouplement, l'étanchéité de la jonction étant assurée par des joints appropriés. Si, à partir de la position d'accouplement de fig. 4, l'utilisateur désire procéder à la dissociation des deux éléments A et B, il manoeuvre le manchon 17 au dévissage. Par suite de l'immobilisation axiale opérée sur le poussoir 4 par les billes 21 et sur le poussoir 13 par les billes 20, le déplacement relatif du corps 10-11 par rapport au boisseau 14 maintenu fixe assure la commande positive dudit boisseau qui est ainsi obligé de basculer le premier pour revenir à la position fermée suivant fig. 3. Le recul du manchon 17 Libère, à un moment donné, les billes 21 qui permettent alors au poussoir 4 de se déplacer axialement à son tour en assurant la commande positive du boisseau 5 au basculement. Les billes 20 sont ramenées en vis-à-vis de la gorge 2b et on revient ainsi à la position suivant fig. 2 pour laquelle les perçages des deux boisseaux du dispositif sont orientés transversalement à l'axe de celui, les éléments A et B étant finalement dissociés. On conçoit qu'une telle construction évite radicalement tout risque que les deux éléments A et B puissent être dissociés alors que l'un ou L'autre des deux boisseaux serait intempestivement resté à la position ouverte ou semi-ouverte. Il va de soi qu'on pourrait imaginer d'autres formes de réalisation pour l'un ou l'autre des deux mécanismes de verrouillage associés à l'élément A. il doit d'ailleurs être entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre d'exemple et qu'elle ne limite nullement le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails d'exécution décrits par tous autres équivalents. R E V E N D I C A T I O N S REVENDICATIONS 1. Dispositif d'accouplement pour tuyauteries, du genre comprenant deux éléments (A et B) qui sont destinés à être fixés aux extrémités des tuyauteries à réunir et dont chacun renferme un boisseau tournant (5, 14) qui est monté dans l'élément de façon à basculer sous l'effet du coulissement d'un poussoir (4, 13) obtenu par appui contre le poussoir de l'élément opposé lors de l'accouplement ou de la dissociation des deux éléments, l'un (14) desdits boisseaux étant creusé d'une dépression semi-sphérique (14b) formant logement pour la paroi de l'autre boisseau (5) de sorte que le basculement desdits boisseaux doit s'effectuer de manière séquentielle Lors des opérations d'accouplement et de dissociation, caractérisé en ce qu'il est doté de moyens de verrouillage (20-4b-13a), 21-4c) propres à assurer en succession d'une part la solidarisation axiale des deux poussoirs (4, 13) lors de L'emmanchement des deux éléments (A, B), d'autre part l'immobilisation axiale du poussoir (4) associé à celui (5) des boisseaux qui doit se déplacer en second lieu lors de la dissociation desdits éléments, cette immobilisation cessant lors que le boisseau opposé (14) a été amené en position de fermeture. 2. Dispositif suivant La revendication 1, caractérisé en ce que le mécanisme de verrouillage destiné à la solidarisation des deux poussoirs comprend une rangée de billes (20) prévues annulairement dans le nez tubulaire de l'un (4) desdits poussoirs et propres à venir s'engager dans une gorge annulaire (13a) prévue dans le nez du poussoir (13) opposé, ce dernier nez étant profilé pour s'engager à l'intérieur du nez tubulaire de L'autre boisseau. 3. Dispositif suivant L'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le mécanisme de verrouillage destiné à l'immobilisation axiale du poussoir (4) comprend une rangée de billes (21) portées par le corps (1-2) de l'élément (A) et propres, sous l'effet d'un manchon tournant de vissage (17), à venir s'engager dans une dépression annulaire (4c) ménagée dans la paroi dudit poussoir.