Brevet FR2864604A1 — publié le 20050701

La présente invention concerne un raccord et une partie de raccord destinée à être assemblée à une autre partie de raccord complémentaire pour former un tel raccord. Généralement, les parties d'un raccord comprennent respectivement un élément de raccordement mâle et un élément de raccordement femelle. L'emmanchement de l'élément de raccordement mâle dans l'élément de raccordement femelle peut être effectué manuellement. Notamment lorsqu'il a lieu sous la mer, cet emmanchement peut également résulter de ce qu'un dispositif mécanique déplace un support pourvu d'une des parties du raccord vers un autre support pourvu de l'autre partie du raccord. Lorsque tel est le cas, il peut arriver que l'élément de raccordement mâle et l'élément de raccordement femelle ne soient pas bien alignés l'un par rapport à l'autre lors de l'emmanchement. Cela peut rendre difficile cet emmanchement et peut se traduire par une étanchéité moindre du raccord, par une détérioration de l'un au moins des éléments de raccordement mâle et femelle et/ou par la présence de contraintes inutiles dans le raccord, dans les supports et dans les moyens de montage des parties du raccord sur les supports. L'invention a donc au moins pour but d'améliorer la 25 qualité d'un raccordement résultant d'un emmanchement effectué par un dispositif mécanique. A cet effet, l'invention a pour objet un raccord comprenant au moins deux éléments de raccordement femelle et mâle qui sont creux et complémentaires, caractérisé en ce que cet élément de raccordement femelle et cet élément de raccordement mâle sont respectivement articulés à un premier corps et à un deuxième corps. L'invention a également, pour objet une partie de raccord, destinée à être assemblée avec une autre partie de raccord pour former un raccord et comprenant un élément de raccordement creux femelle ou mâle, caractérisée en ce qu'elle comporte: - un corps délimitant un passage et portant l'élément 5 de raccordement, - des moyens de montage de l'élément de raccordement de manière articulée, - un joint d'étanchéité disposé entre le corps et l'élément de raccordement, de telle manière que le passage et l'élément de raccordement soient raccordés à joint étanche, - des moyens élastiques de rappel de l'élément de raccordement vers une position médiane. Selon d'autres caractéristiques avantageuses de cette 15 partie de raccord: - l'élément de raccordement est engagé dans le passage dont la paroi forme une butée latérale pour cet élément de raccordement, cette butée latérale entourant l'élément de raccordement et limitant l'angle dont cet élément de raccordement peut être pivoté à partir de ladite position médiane; - les moyens élastiques de rappel comprennent un organe annulaire en élastomère disposé autour de l'élément de raccordement, entre cet élément de raccordement et le corps; - les moyens de montage comprennent une zone d'articulation qui est décalée axialement de la butée latérale et où l'élément de raccordement a un débattement latéral dans le corps plus faible qu'au niveau de cette butée latérale, le joint d'étanchéité étant annulaire et comprimé dans un espace annulaire qui se trouve au niveau ou au voisinage de la zone d'articulation et s'étend entre le corps et l'élément de raccordement; - le joint d'étanchéité est un joint métallique; - les moyens de montage comportent deux butées formées par le corps et retenant axialement, à jeu réduit, l'élément de raccordement; - l'une au moins des deux butées retenant axialement, 5 à jeu réduit, l'élément de raccordement présente une forme sensiblement tronconique; - l'une au moins des deux butées retenant axialement, à jeu réduit, l'élément de raccordement est un côté d'une gorge annulaire dans laquelle est engagé, avec jeu, un 10 collet de l'élément de raccordement; - l'élément de raccordement est un élément de raccordement mâle et renferme une soupape et un organe élastique de rappel de cette soupape vers une position d'obturation dans laquelle la soupape à la fois obture hermétiquement l'élément de raccordement à distance d'une extrémité libre de cet élément de raccordement et ferme cette extrémité libre; - l'élément de raccordement est un élément de raccordement mâle comportant une portion où cet élément de raccordement mâle s'amincit progressivement en direction de l'extrémité libre de l'élément de raccordement; - l'élément de raccordement est un élément de raccordement femelle qui délimite un passage intérieur comprenant un convergent, ce convergent se rétrécissant dans le sens d'introduction d'un élément de raccordement mâle dans l'élément de raccordement femelle. L'invention sera bien comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 est une coupe axiale et schématique d'un raccord conforme à l'invention et assemblé ; et - la figure 2 est une coupe analogue à la figure 1 et illustre l'assemblage de deux parties constitutives du raccord représenté sur cette figure 1. Sur la figure 1 est schématiquement représenté un raccord qui est plus particulièrement destiné à être utilisé sous la mer et qui comporte deux parties 1 et 101 assemblées. Sur la figure 2, ces parties 1 et 101 sont en cours d'assemblage. La partie 1 du raccord comporte un corps 2 et un 10 élément de raccordement femelle 3 d'axe X-X', porté par ce corps 2. Le corps 2 délimite un passage traversant 4 dans une portion d'extrémité élargie 5 duquel est engagé l'élément de raccordement femelle 3. Au niveau de cette portion d'extrémité 5, le corps 2 comporte un épaulement annulaire et interne 6 et délimite une gorge annulaire et interne 7 dans laquelle pénètre un collet 8 de l'élément de raccordement femelle 3. L'épaulement 6 et un côté 9 de la gorge 7 forment deux butées pour l'élément de raccordement femelle 3. Ces deux butées, qui sont tournées dans deux directions opposées parallèles à l'axe X-X', retiennent axialement, à jeu réduit, l'élément de raccordement femelle 3 dans le corps 2. L'élément de raccordement femelle 3 présente un débattement ou jeu latéral qui est réduit et peut même être inexistant au niveau d'une zone 10 d'articulation de cet élément femelle 3 au corps 2. A distance de la zone d'articulation 10, le corps 2 définit une butée latérale B pour l'élément de raccordement 3 et limite ainsi l'angle dont peut être pivoté cet élément de raccordement 3 par rapport au corps 2. L'épaulement 6 et le côté 9 de la gorge 7 forment des moyens de montage grâce auxquels l'élément de raccordement femelle 3 est articulé au corps 2 de manière à pouvoir 2864604 5 osciller autour d'une position médiane. Des moyens élastiques de rappel de l'élément de raccordement femelle 3 dans cette position médiane, qui est celle illustrée à la figure 2, sont constitués d'un organe annulaire 11 en élastomère qui entoure l'élément de raccordement femelle 3, à proximité de l'embouchure de l'élément 3 et à distance de la zone d'articulation 10, et qui est comprimé entre le corps 2 et l'élément 3. Dans l'exemple représenté, cet organe en élastomère 11 est un joint d'étanchéité torique logé dans une gorge annulaire et interne 12 du corps 2. Au niveau de la zone d'articulation 10, le corps 2 et l'élément 3 délimitent entre eux un espace annulaire 13 dans lequel est comprimé un joint d'étanchéité annulaire 14. Ce dernier a pour fonction d'assurer l'étanchéité du raccordement du passage 4 à un passage traversant 15 que délimite l'élément 3. Dans l'exemple représenté, il s'agit d'un joint métallique. L'élément de raccordement femelle 3 renferme une soupape 16 et un ressort 17 de rappel de cette soupape 16 vers une position d'obturation du passage 15. La soupape d'obturation 16 porte un joint d'étanchéité 18 destiné à rendre étanche l'obturation du passage 15 par cette soupape 16. Sur la figure 2, la soupape 16 est pressée par le ressort 17 contre un siège interne 19 de l'élément de raccordement femelle 3, si bien qu'elle obture le passage 15. Vers l'extrémité libre de l'élément de raccordement femelle 3, la soupape 16 se termine par un doigt 20. Le passage 15 comprend un convergent qui se rétrécit dans le sens de la flèche F1 représentée à la figure 2. A une plus grande profondeur que ce convergent 21 par rapport à l'embouchure de l'élément 3, l'élément de raccordement femelle 3 délimite une gorge annulaire interne dans laquelle est logé un joint torique d'étanchéité 22. Les figures 1 et 2 sont schématiques notamment en ce que le corps 2 et l'élément de raccordement 3 y sont représentés comme étant chacun d'un seul tenant. En réalité, le corps 2 résulte de l'assemblage d'au moins deux pièces qui sont dissociées lors de l'installation de l'élément de raccordement 3, de manière que le collet 8 ne s'oppose pas à cette installation. De même, l'élément de raccordement 3 résulte de l'assemblage de deux pièces qui sont dissociées pour l'installation de la soupape 16 et du ressort 17. La partie de raccord 101 a une constitution générale semblable à celle de la partie de raccord 1. Une référence utilisée ci-après pour désigner un élément de la partie de raccord 101 semblable ou équivalent à un élément référencé de la partie de raccord 1 est obtenue en augmentant de 100 la référence repérant cet élément sur la partie de raccord 1. De cette manière sont obtenues notamment les références du corps 102, du passage 104, de la gorge 107, du collet 108, du côté 109 formant butée, de la zone d'articulation 110, de l'organe de rappel 111, de l'espace annulaire 113, du joint d'étanchéité 114, du passage 115, de la soupape d'obturation 116, du ressort 117, du siège 119 et du doigt 120 constitutifs de la partie de raccord 101. Ce qui ne distingue pas la partie du raccord 101 de la partie du raccord 1 n'est pas décrit dans ce qui suit. La référence 103 désigne un élément de raccordement mâle complémentaire de l'élément de raccordement femelle 3. Cet élément 103 comporte une portion 150 où il s'amincit progressivement dans le sens de la flèche F1, c'est-à-dire en direction de son extrémité libre ou avant 103a. La surface interne 106 qui forme une butée pour l'élément de raccordement mâle 103 ne présente pas la forme d'un épaulement mais d'une surface tronconique située au fond de la portion d'extrémité élargie 105. Au niveau de la zone d'articulation 110, la surface externe d'un tronçon de l'élément de raccordement mâle 103 a une section axiale convexe. A proximité de l'extrémité libre de l'élément de raccordement mâle 103, le passage 115 comprend un élargissement 151. L'extrémité libre du doigt 120 présente la forme d'un renflement d'obturation 152. Sur la figure 2, la soupape obture hermétiquement le passage 115 au niveau du siège 119, tandis que son renflement 152 ferme ce passage 115 au niveau de l'extrémité libre 103a de l'élément 103 afin d'empêcher que des matières polluantes telles que de la boue ou des sédiments puissent y pénétrer. Des passages traversants 153 sont ménagés dans la soupape 116, entre le joint d'étanchéité 118 de celle-ci et le ressort 117. Sur la figure 2, un dispositif d'actionnement non représenté, reliant les corps 2 et 102 et comportant un ou plusieurs actionneurs, déplace la partie de raccord 101 dans le sens indiqué par la flèche F1, c'est-à-dire vers la partie de raccord 1, dont le corps 2 est fixe. L'extrémité libre de l'élément de raccordement mâle 103 vient de pénétrer dans le passage 15 et se trouve dans la portion la plus large de celui-ci. Toujours sur la figure 2, l'axe X-X' de l'élément de raccordement femelle 3 et l'axe Y-Y' de l'élément de raccordement mâle 103 sont décalés latéralement l'un de l'autre d'une distance d. En d'autres termes, il y a un mauvais alignement des éléments de raccordement femelle 3 et mâle 103. Grâce au rappel exercé par les organes en élastomère 11 et 111, ce mauvais alignement ne se double pas d'une inclinaison des axes X-X' et Y-Y' l'un par rapport à l'autre, ce qui est avantageux. Après être entrée dans le passage 15, l'extrémité libre de l'élément de raccordement mâle 103 rencontre la paroi délimitant le convergent 21, ce qui conduit à un basculement des éléments de raccordement femelle 3 et mâle 103 qui s'alignent ainsi d'eux-mêmes l'un par rapport à l'autre. Grâce à cela, les éléments de raccordement femelle 3 et mâle 103 ne se détériorent pas mutuellement lors de leur raccordement, malgré leur mauvais alignement d'origine. Après que l'extrémité libre de l'élément de raccordement mâle 103 a dépassé le convergent 21, les extrémités libres des doigts 20 et 120 se rencontrent, si bien que les soupapes 16 et 116 s'actionnent mutuellement vers les positions d'ouverture des passages 15 et 115. Une fois que l'extrémité libre de l'élément de raccordement mâle 103 à dépassé le joint d'étanchéité 22, les parties de raccord 1 et 101 sont raccordées et le déplacement du corps 102 dans la direction F1 est stoppé, après quoi le raccord est tel qu'illustré à la figure 1. Sur cette figure 1, l'élément de raccordement mâle 103 est emmanché dans l'élément de raccord femelle 3. Le renflement 152 se trouve au niveau de l'élargissement 151. Les éléments de raccordement femelle 3 et mâle 103, qui ne sont pas obturés par les soupapes 16 et 116, raccordent les passages 4 et 104 l'un à l'autre. L'étanchéité du raccordement de l'élément femelle 3 avec l'élément mâle 103 est assurée par le joint 22. Conformément au but de l'invention, elle est de bonne qualité grâce à l'auto-alignement des éléments de raccordement femelle 3 et mâle 103, dont le basculement compense leur mauvais alignement d'origine. De plus, ce mauvais alignement d'origine ne se traduit que par des contraintes très faibles dans les pièces constitutives du raccord, telles que les contraintes relatives à la compression des organes de rappel en élastomère 11 et 111. Sur la figure 1, les flèches E représentent l'écoulement d'un fluide dans le raccord. Bien entendu, ce fluide peut s'écouler dans le sens inverse de celui indiqué par ces flèches. L'invention ne se limite pas au mode de réalisation décrit précédemment. En particulier, lors du raccordement, la partie de raccord 1 peut être déplacée vers la partie de raccord 101 dont le corps 102 est alors fixe. De plus, les deux butées 6 et 9 ou 106 et 109, ainsi que les parties correspondantes de l'élément de raccordement femelle 3 ou mâle 103 peuvent être tronconiques et être inscrites dans une sphère d'enveloppe sensiblement centrée sur le point autour duquel pivote cet élément de raccordement femelle 3 ou mâle 103. Elles peuvent également être sphériques ou coïncider avec cette sphère. Dans un cas comme dans l'autre, le but est de faciliter le pivotement de l'élément de raccordement femelle 3 ou mâle 103 par rapport au corps 2 ou 102 sur lequel il est monté. REVENDICATIONS 1. Raccord comprenant au moins deux éléments de raccordement femelle et mâle (3, 103) qui sont creux et complémentaires, caractérisé en ce que cet élément de raccordement femelle (3) et cet élément de raccordement mâle (103) sont respectivement articulés à un premier corps (2) et à un deuxième corps (102). 2. Partie de raccord, destinée à être assemblée avec une autre partie de raccord pour former un raccord et comprenant un élément de raccordement creux femelle ou mâle (3; 103), caractérisée en ce qu'elle comporte: - un corps (2; 102) délimitant un passage (4 104) et portant l'élément de raccordement (3;103), - des moyens (6, 9, 10; 106, 109, 110) de montage de l'élément de raccordement (3; 103) de manière articulée, - un joint d'étanchéité (14; 114) disposé entre le corps (2; 102) et l'élément de raccordement (3; 103), de telle manière que le passage (4; 104) et l'élément de raccordement (3; 103) soient raccordés à joint étanche, - des moyens élastiques (11; 111) de rappel de l'élément de raccordement (3; 103) vers une position médiane. 3. Partie de raccord selon la revendication 2, caractérisée en ce que l'élément de raccordement (3; 103) est engagé dans le passage (4; 104) dont la paroi forme une butée latérale (B) pour cet élément de raccordement (3; 103), cette butée latérale (B) entourant l'élément de raccordement (3; 103) et limitant l'angle dont cet élément de raccordement peut être pivoté à partir de ladite position médiane. 4. Partie de raccord selon la revendication 3, caractérisée en ce que les moyens élastiques de rappel comprennent un organe annulaire en élastomère (11; 111) disposé autour de l'élément de raccordement (3; 103), entre cet élément de raccordement et le corps (2; 102). 5. Partie de raccord selon la revendication 3 ou 4, caractérisée en ce que les moyens de montage comprennent une zone d'articulation (10; 110) qui est décalée axialement de la butée latérale (B) et où l'élément de raccordement (3; 103) a un débattement latéral dans le corps (2; 102) plus faible qu'au niveau de cette butée latérale (B), ledit joint d'étanchéité (14; 114) étant annulaire et comprimé dans un espace annulaire (13; 113) qui se trouve au niveau ou au voisinage de la zone d'articulation (10; 110) et s'étend entre le corps (2; 102) et l'élément de raccordement (3; 103). 6. Partie de raccord selon la revendication 5, caractérisée en ce que le joint d'étanchéité est un joint métallique (14; 114). 7. Partie de raccord selon l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisée en ce que lesdits moyens de montage comportent deux butées (6, 9; 106, 109) formées par le corps (2; 102) et retenant axialement, à jeu réduit, l'élément de raccordement (3; 103). 8. Partie de raccord selon la revendication 7, caractérisée en ce que l'une au moins des deux butées (106; 109) retenant axialement, à jeu réduit, l'élément de raccordement (103) présente une forme sensiblement tronconique. 9. Partie de raccord selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que l'une au moins des deux butées retenant axialement, à jeu réduit, l'élément de raccordement (3; 103) est un côté (9; 109) d'une gorge 2864604 12 annulaire (7; 107) dans laquelle est engagé, avec jeu, un collet (8; 108) de l'élément de raccordement (3; 103). 10. Partie de raccord selon l'une quelconque des revendications 2 à 9, caractérisée en ce que l'élément de raccordement est un élément de raccordement mâle (103) et renferme une soupape (116) et un organe élastique (117) de rappel de cette soupape vers une position d'obturation dans laquelle ladite soupape (116) à la fois obture hermétiquement l'élément de raccordement (103) à distance d'une extrémité libre de cet élément de raccordement et ferme cette extrémité libre. 11. Partie de raccord selon l'une quelconque des revendications 2 à 10, caractérisée en ce que l'élément de raccordement est un élément de raccordement mâle (103) comportant une portion (150) où cet élément de raccordement mâle (103) s'amincit progressivement en direction de l'extrémité libre (103a) dudit élément de raccordement. 12. Partie de raccord selon l'une quelconque des revendications 2 à 9, caractérisée en ce que l'élément de raccordement est un élément de raccordement femelle (3) qui délimite un passage intérieur (15) comprenant un convergent (21), ce convergent se rétrécissant dans le sens (F1) d'introduction d'un élément de raccordement mâle (103) dans l'élément de raccordement femelle (3).