Brevet FR2685755A1 — publié le 19930702

La présente invention concerne un dispositif de connexion pour le raccordement rapide de l'extrémité d'un tube à un organe équipé de moyens pour y assujettir de manière étanche cette extrémité. Les dispositifs de raccordement dits à connexion instantanée sont connus depuis de nombreuses années. Ils consistent essentiellement, dans leur forme de réalisation les plus simples, en un élément tubulaire qui est rapporté par vissage dans l'orifice taraudé d'un organe tel qu'un distributeur, un vérin, une vanne.... et qui comporte, à l'intérieur, des moyens pour accueillir de manière étanche le tube et pour, une fois engagé, l'y retenir contre un effort tendant à l'en extraire. Ces moyens qui agrippent l'extrémité du tube à l'intérieur de cet élément tubulaire peuvent être de deux types. On citera la rondelle légèrement conique, pourvue de dents sur sa périphérie intérieure qui délimite un diamètre intérieur de passage inférieur au diamètre extérieur du tube de sorte que les dents viennent mordre sur ce tube. Le deuxième dispositif connu consiste en une sorte de douille tubulaire dont une extrémité est divisée en languettes longitudinales équipées à leur extrémité d'une dent tournée radialement vers l'intérieur, ces languettes coopérant avec une sorte de butée circonférentielle située à l'intérieur de l'embout tubulaire qui, lors d'un effort tendant à extraire le tube hors de cet élément tubulaire, contraint radialement les dents à mordre dans le tube. Dans ce deuxième type le passage libre entre les dents, la douille étant au repos, est également inférieur au diamètre extérieur du tube. Ces dispositifs de connexion instantanée sont en général indémontables. Il est cependant apparu la nécessité de les rendre démontables, et ce de manière aussi rapide que possible, et pour cela on a créé des dispositifs plus complexes comportant des poussoirs tubulaires interposés entre les dents et le tube, permettant, en les déplaçant par rapport aux dents, le long du tube, d'écarter ces dents et de libérer le tube qui peut alors être extrait. L'action sur ces poussoirs est en général en sens contraire de la direction d'extraction du tube, si bien que la manipulation de ce type de raccords n'est pas toujours très aisée, notamment lorsque ceux-ci sont de petites dimensions. On s'est en outre rendu compte qu'il pouvait être utile que les dents ou les griffes du dispositif de retenue axiale du tube dans l'élément tubulaire de connexion soient portées au contact de ce tube seulement après l'introduction de ce dernier dans l'élément tubulaire. En effet, lorsque les dents définissent au repos un diamètre de passage inférieur au diamètre extérieur du tube, l'introduction du tube provoque une rayure de cette extrémité qui peut nuire à la qualité de l'étanchéité, si le joint d'étanchéité est situé au-delà de ces dents dans le sens d'introduction du tube. I1 peut être avantageux et simple de justement conserver cette position du joint sans pour autant souffrir des rayures. La présente invention entend fournir un dispositif de connexion qui permet d'obtenir ces avantages à savoir une libération aisée des dents de retenue du tube pour permettre la déconnexion et une mise en service de ces dents après emmanchement du tube pour éviter de créer des rayures sur son extrémité, Ainsi, l'invention a pour objet un dispositif de connexion pour le raccordement de l'extrémité dtun tube à un organe équipé de moyens pour y assujettir de manière étanche cette extrémité, ces moyens comportant, dans un embout attelé à l'organe, des éléments d'étanchéité et des dents de retenue de l'extrémité du tube engagée dans l'embout. Plus précisément, selon une caractéristique principale de l'invention, les dents de retenue sont solidaires d'un support déformable entre un premier état "de repos" dans lequel les dents de retenue sont disposées totalement à l'extérieur d'une circonférence égale à celle extérieure du tube à retenir et un second état, "en service" dans lequel les dents de retenue s'étendent au moins partiellement à l'intérieur de cette circonférence, tandis que des moyens de déformation du support sont prévus pour le faire passer de son premier à son second état et pour le maintenir dans ce second état. On a ainsi réalisé un dispositif de retenue d'un tube qui peut être armé et désarmé et ce avant ou après l'introduction du tube dans l'embout de raccordement. Ainsi, selon les exigences, notamment en ce qui concerne l'étanchéi- té, de -ce raccordement on peut armer le dispositif avant l'introduction du tube, celui-ci jouant alors le rôle d'un dispositif de connexion classique, ou introduire le tube puis armer le dispositif de sorte que les dents pénètrent dans la surface extérieure du tube après que celui-ci a été introduit, la déconnexion s'effectuant dans les deux cas en désarmant, c'est-à-dire en décontraignant l'organe support des dents de retenue pour que celles-ci, sous l'effet de la déformation élastique vers son état de repos du support de dents, se trouve placées à l'extérieur du tube, libérant ainsi ce dernier. Plusieurs modes de réalisation de l'invention sont possibles. Dans un premier mode de réalisation, le support est constitué par une rondelle équipée de dents intérieures contenues dans une surface sensiblement tronconique dont la grande base est rattachée à une couronne extérieure continue, qui est contenue dans une surface différente d'un plan radial, les moyens de déformation du support comportant deux surfaces radiales de pincement d'au moins la couronne extérieure de la rondelle, mobiles l'une par rapport à l'autre dans le sens axial à l'intérieur de l'embout. Ce mode de réalisation permet de réaliser, pour accueillir l'extrémité du tube à raccorder, un embout qui comporte un manchon cylindrique pourvu à l'une de ses extrémité d'un taraudage pour son vissage sur un élément de raccord à filetage extérieur de l'organe et à l'opposé du taraudage, un épaulement radial formant appui pour un empilement interne au manchon comprenant au moins une bague entretoise et la partie périphérique de la rondelle de retenue, serrée et entre cet épaulement et l'extrémité frontale de l'élément de raccord. C'est ainsi, en vissant ou dévissant, ou plus précisément en bloquant ou débloquant l'embout sur l'élément de raccord de l'organe que l'on arme et désarme l'élément actif de la connexion instantanée. Cette disposition présente également l'intérêt de pouvoir séparer les moyens qui assurent la connexion instantanée du tube de l'organe et donc de changer l'organe en gardant les moyens de connexion libres sur l'extrémité du tube. Dans un autre mode de réalisation, le support est en forme de pince dont les bras sont orientés sensiblement axialement, les extrémités libres de ces bras formant les dents de retenue du tube, les moyens de déformation de la pince comprenant alors des surfaces de came coopérant avec la partie extérieure des dents pour les faire passer du premier au second état et les libérer pour qu'elles passent du fait de leur élasticité propre, du second état où les dents sont actives au premier état où elles sont inactives. Les surfaces de came peuvent être commandées manuellement, soit par rotation d'une bague qui permet l'enfoncement des dents dans le tube soit par une poussée axiale d'une bague à surface conique qui également conduit à un enfoncement de ces dents. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description donnée ci-après de quelques exemples de réalisation. Il sera fait référence aux dessins annexés dans lesquels - les figures 1, 2 et 3 sont des vues en coupe d'un premier mode de réalisation de l'invention dans ses différents états, - la figure 4 est une vue en perspective d'une rondelle conforme à l'invention permettant d'être placée dans un état armé par rapport à un état de repos où elle est inactive, - les figures 5 et 6 sont des vues en coupe orthogonale d'un second mode de réalisation de l'invention. En se reportant au premier mode de réalisation de l'invention illustré par les quatre premières figures, l'organe auquel doit être raccordé le tube n'est représenté que par un raccord 1 équipé d'un filetage extérieur 2. Ce filetage 2 peut recevoir l'extrémité 3 taraudée d'un manchon tubulaire 4 portant extérieurement un crantage 5 pour en faciliter la manoeuvre manuelle. Ce manchon 4 forme l'embout de connexion du tube 6 à raccorder à l'organe 1. Cet embout est donc attelable à l'organe 1 par vissage de son extrémité taraudée 3 sur le filetage 2 et comprend tous les composants d'une connexion instantanée qui est connue en elle-même, à savoir un joint d'étanchéité 7 et un organe de retenue du tube 8 s'opposant à son extraction axiale une fois qu'il a été introduit dans l'embout. L'organe de retenue 8 est ici en forme de rondelle comme illustré à la figure 4 qui possède une pluralité de dents intérieures 9 s'étendant sensiblement le long d'une surface tronconique dont la petite base définit un passage cylindrique de diamètre d correspondant à l'extrémité libre des dents 9, supérieur au diamètre extérieur du tube 6. Les dents sont réunies les unes aux autres par une couronne continue s'étendant à partir de la grande base de la surface tronconique contenant sensiblement les dents 9, cette couronne continue 10 étant située dans une surface qui n'est pas radiale. Ce peut être par exemple une autre surface tronconique. De manière avantageuse, les dents 9 et la couronne 10 appartiennent à une surface torique commune. L embout tubulaire 4 accomode le joint d'étanchéité à lèvres 7 entre deux épaulements 11 et 12. L'épaulement 12 sert d'appui à la rondelle crantée 8, soit directement soit, comme représenté, par l'intermédiaire d'une bague 13. Une autre bague 14 est montée à coulissement à l'intérieur du manchon tubulaire 4 et sa dimension axiale A est telle que lorsque le manchon 4 est vissé sur le filet 2 l'extrémité frontale 15 de l'embout 1 force la bague 14 en appui ferme contre la bague 13 avec interposée en sandwich, entre les faces rapides 13a et 14a de ces deux bagues qui sont en regard l'une de l'autre, la couronne 10 et peut-être une partie de la base de chacune des dents 9 de la rondelle 8. Cette bague 14 possède un joint torique d'étanchéité 16, qui assure l'étanchéité entre la surface frontale 15 et la bague 14 lorsque le manchon tubulaire 4 est vissé sur l'organe I comme cela est illustré à la figure 2. Cette figure fait apparaître que la rondelle 8 du fait de sa compression en sandwich entre les bagues 13 et 14, a eu sa forme modifiée en "s'applatissant". Il a résulté de cela que les dents 9 ont pris une position plus radiale et que le diamètre sur lequel se situe l'extrémité libre de celles-ci a diminué pour devenir inférieur au diamètre du tube 6. Lorsque donc l'embout tubulaire 4 est attelé par vissage au raccord fileté 2, les éléments de raccord instantané qu'il comporte sont armés et peuvent fonctionner de la même manière que ceux d'un raccord instantané connu. Le tube 6 peut alors être enfoncé dans l'embout 4 du côté de son ouverture équipée du joint 7, ce tube forçant son passage au travers des dents en les courbant vers la droite de la figure 2, celles-ci étant alors armées pour coopérer à la-retenue du tube dans l'embout. De manière préférée, le diamètre intérieur du raccord de l'organe 1 sera identique à celui intérieur du tube 6 de sorte que la face 15 constitue une butée à l'enfoncement du tube 6 dans l'embout tubulaire 4. Pour défaire la connexion instantanée, il suffit de dévisser l'embout 4 du raccord de l'organe 1. On donne ainsi à l'empilement constitué par la bague 13, la rondelle 8, la bague 14, pris en sandwich entre l'épaulement 12 et la face frontale 15 du raccord 1, un jeu axial de plus en plus grand qui permet à la rondelle 8 de recouvrer sa forme initiale au repos dans laquelle les dents 9 s'inclinent davantage sur l'axe du tube pour que leur extrémité libre se trouve sur une circonférence plus grande que la circonférence extérieure du tube 6. Celui-ci se trouve donc libéré et il est possible de l'extraire de l'embout tubulaire 4. Au cas où le tube fixe serait fixe et l'organe 1 susceptible d'être déplacé, le désarmement de la rondelle 8 permet de coulisser l'ensemble des moyens de connexion instantanés contenus dans le manchon 4 avec ce manchon 4 le long du tube 6 vers la gauche de la figure 3, puis après avoir rapporté un autre organe pourvu du même raccord fileté 2, rapprocher cet ensemble de moyens de connexion instantanée, visser le manchon 4 sur le raccord fileté 2, ce qui provoque le réarmement de la rondelle 8 et assure à nouveau l'ancrage du tube 6. Dans l'exemple de réalisation décrit en regard de ces figures, les moyens de déformation élastique de la rondelle 8 sont constitués par le vérin à vis que forment le raccord 2 et l'embout 4 lorsqu'ils sont vissés l'un dans l'autre, la face frontale 15 du raccord 2 formant un piston d'écrasement de la rondelle 8. Ce n'est pas sortir du cadre de la présente invention que d'imaginer une dissociation entre les éléments d'attelage de l'embout 4 au raccord 2 et les moyens de compression de la rondelle 8. Les figures 5 et 6 illustrent un deuxième mode de réalisation dans lequel le raccord 2 est en une seule pièce avec l'organe 1 et en constitue un embout cylindrique de raccordement pour le tube 6, les moyens de retenue du tube 6 pour sa connexion instantanée étant constitués d'une pince 20 dont les bras axiaux 21 sont élastiques et terminés par des dents 22. La pointe des dents 22 est, au repos, située sur une circonférence de diamètre plus important que le diamètre extérieur du tube 6. Ces dents peuvent être contraintes à pénétrer dans le tube 6 par le biais d'une bague 23 qui possède des surfaces de came 24 qui forment, lorsque l'on tourne la bague 23 dans le sens S positif sur la figure 6, un coin entre l'embout tubulaire et les bras 21, ce coin forçant la pénétration de la dent 22 correspondante dans le tube 6 si celui-ci déjà en place dans l'embout, ou plaçant les dents 22 sur une circonférence de diamètre plus petit que celui extérieur du tube 6, si bien que lorsqu'on enfile ce dernier dans le dispositif armé de la sorte, il force son passage entre les dents 22 qui peuvent se déformer élastiquement et s'arc-boutent sur la surface extérieure du tube 6. La commande de la bague 23 peut s'opérer au moyen d'une bague de commande annulaire extérieure 25 qui coopère avec au moins une extension 26 de la bague 23 traversant la paroi tubulaire de l'embout 2. Par une rotation inverse de la bague 25 on relâche la pression des cames 24 sur les bras 21 qui, par leur élasticité propre, retrouvent leur position de repos libérant ainsi le tube 6. On comprend que si l'on introduit le tube 6 avant d'avoir armé la pince 20, on évite de rayer la partie d'extrémité de ce tube qui doit coopérer avec le joint d'étanchéité 7. On garantit par là même une meilleure qualité à cette étanchéité. D'autres variantes de réalisation peuvent être conçues sans sortir du cadre de l'invention. C'est ainsi que l'on peut imaginer la commande par l'intermédiaire d'un poussoir extérieur qui se visserait sur l'embout tubulaire 2 pour une surface de came conique venant coopérer sur l'ar- rière des bras de pince 21 pour agripper le tube, le dévissage de cette bague libérant ces bras pour leur permettre de retrouver leur état de repos. REVENDICATIONS 1. Dispositif de connexion pour le raccordement de l'extrémité d'un tube (6) à un organe (1) équipé de moyens pour y assujettir de manière étanche cette extrémité, ces moyens comportant, dans un embout (4) attelé à l'organe, des éléments d'étanchéité (7) et des dents (9) de retenue de l'extrémité du tube (6) engagée dans l'embout, caractérisé en ce que les dents (9,22) de retenue sont solidaires d'un support (8, 20) déformable entre un premier état "de repos" dans lequel les dents de retenue sont disposées totalement à l'extérieur d'une circonférence de diamètre égal à celui extérieur du tube (6) à retenir et un second état, "en service" dans lequel les dents (9,22) de retenue s'étendent au moins partiellement à l'intérieur de cette circonférence, tandis que des moyens (12,14,15 r 23,24) de déformation du support (8,20) sont prévus pour le faire passer de son premier à son second état et pour le maintenir dans ce second état. 2. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le support est constitué par une rondelle (8) équipée de dents (9) intérieures contenues dans une surface sensiblement tronconique, la base de ces dents étant rattachée à une couronne extérieure (10) continue, qui est contenue dans une surface différente d'un plan radial, les moyens de déformation du support comportant deux surfaces radiales (13a, 14a) de pincement d'au moins la couronne extérieure (10) de la rondelle (8), mobiles l'une par rapport à l'autre dans le sens axial à l'intérieur de l'embout (4). 3. Dispositif de connexion selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'embout (4) destiné à accueillir l'extrémité du tube (6) à raccorder comporte un manchon cylindrique pourvu à l'une de ses extrémités d'un taraudage (3) pour son vissage sur un élément de raccord (2) à filetage extérieur de l'organe (1) et à l'opposé du taraudage (3), un épaulement radial (12) formant appui pour un empilement interne au manchon (4) comprenant au moins une bague entretoise (14) et la partie périphérique (10) de la rondelle (8) de retenue, serré et entre cet épaulement (12) et l'extrémité frontale (15) de l'élément de raccord (2). 4. Dispositif selon la revendication 2 ou la revendication 3, caractérisé en ce que la couronne extérieure (10) de la rondelle (8) est en forme de portion de tore. 5. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le support est en forme de pince (20) dont les bras (21) sont orientés sensiblement axialement, les extrémités libres des bras (21) formant les dents (22) de retenue du tube, les moyens de déformation de la pince (20) comprenant des surfaces de came (24) coopérant avec la partie extérieure des bras (21) pour les faire passer les dents de leur premier vers leur deuxième état.