Brevet FR2878775A1 — publié le 20060609

La présente invention concerne un outil d'extraction d'un organe tubulaire retenu dans un logement complémentaire par un jonc périphérique déformable. Elle concerne également une utilisation d'un tel outil. Cet outil est destiné à être utilisé lors d'opérations de maintenance visant à extraire un organe tubulaire, tel qu'une tête de piston ou analogue, logé dans un carter ou boîtier externe qu'il n'est pas possible de démonter dans sa partie délimitant le logement de réception de cet organe. Cet outil est par exemple utilisé lors de la maintenance d'un appareil de régulation de pression d'un fluide. Aux figures lA et 1B est représenté, en partie, un épurateur d'air 1 destiné à être intégré à un circuit d'air comprimé, équipant par exemple un autobus ou, plus généralement, un véhicule de transport de personnes ou de marchandises. Cet épurateur a pour but de filtrer et de réguler la pression de l'air du circuit. A cet effet, l'épurateur 1 est équipé, entre autres, d'un piston 2 de forme générale cylindrique étagée et d'axe central A-A. A l'état assemblé de l'épurateur, seule la tête discoïdale 2A de ce piston est accessible depuis l'extérieur du boîtier externe 3 de l'épurateur. La tête de piston 2A est prévue axialement coulissante dans un logement complémentaire 3A délimité intérieurement par le boîtier 3, afin que le piston 2 puisse comprimer l'air circulant dans l'épurateur. Pour limiter la liberté axiale de la tête de piston 2A à l'intérieur du logement 3A, la tête 2A est retenue axialement par un jonc périphérique 4 sensiblement co-axial à la tête 2A. En fonctionnement, le jonc 4 est logé à la fois dans une gorge annulaire 2B creusée dans la surface latérale cylindrique 2C de la tête de piston et dans une rainure annulaire 3B creusée dans la paroi cylindrique du logement 3A, au niveau d'une bride 5 venue de matière avec le boîtier 3. Le jonc 4 se présente sous la forme d'un anneau métallique fendu, permettant au jonc d'être élastiquement déformable suivant une direction radiale à l'axe A-A et dirigée vers cet axe A-A lorsqu'une contrainte périphérique exercée sur le jonc tend à refermer sa fente. Lors de la maintenance de l'épurateur 1, il est nécessaire de démonter le piston 2, c'est-à-dire de le retirer en totalité du logement 3A délimité dans le boîtier 3. Pour ce faire, il convient de déformer radialement vers l'intérieur le jonc 4 et ainsi de libérer axialement la tête 2A de la bride de retenue 5. A cet effet, la bride 5 est interrompue, suivant sa périphérie, en quatre zones 5A, 5B, 5C et 5D, deux à deux diamétralement opposées. Ces zones d'interruption permettent de pincer le jonc 4, c'est-à-dire d'appliquer localement au jonc quatre efforts dirigés radialement vers l'axe A-A. En pratique, l'extraction du piston 2 se révèle difficile puisque le pincement simultané du jonc 4 au niveau des quatre zones d'interruption 5A, 5B, 5C et 5D nécessite trois opérateurs: un premier opérateur pince le jonc en manipulant deux tourne- vis ou analogues au niveau de deux de ces quatre zones et un deuxième opérateur pince également le jonc en manipulant deux autres tourne-vis ou analogues au niveau des deux zones d'interruption restantes tandis qu'un troisième opérateur tire le piston vers l'extérieur du logement 3A, suivant l'axe A-A, par exemple en manipulant un tourne-vis ou analogue de manière à faire levier au niveau d'une collerette radialement saillante 2D située à l'extrémité libre de la tête de piston 2A. Une telle manipulation implique des risques de dommages corporels en cas de ripage d'un des tourne-vis utilisés, ainsi qu'un risque de détérioration du jonc et du piston, pouvant rendre ces derniers inutilisables. Le but de la présente invention est de proposer un outil permettant d'extraire facilement et rapidement un organe tubulaire, telle que la tête de piston 2A précitée, en limitant les risques d'accidents pour la personne chargée de l'opération de maintenance, ainsi que les risques de dégradations de cet organe. A cet effet, l'invention a pour objet un outil d'extraction d'un organe tubulaire, tel qu'une tête de piston, retenu dans un logement complémentaire par un jonc périphérique déformable, caractérisé en ce qu'il comporte un corps de préhension et des branches de pincement du jonc en plusieurs zones distinctes réparties suivant la périphérie du jonc, ces branches étant liées rigidement au corps et présentant chacune une surface d'appui et de guidage de l'organe tubulaire à extraire. Lors d'une opération de maintenance visant à extraire cet organe tubulaire, par exemple la tête 2A du piston 2 des figures lA et 1B, l'outil selon l'invention est manipulé de sorte que ces branches viennent pincer le jonc, c'est-à-dire viennent simultanément le contraindre radialement vers l'intérieur, si bien que l'organe tubulaire peut être extrait de son logement en coulissant le long des surfaces d'appui et de guidage portées par les branches de l'outil. Un seul opérateur est alors nécessaire pour réaliser cette opération puisque par exemple, d'une main, cet unique opérateur pince le jonc au moyen de l'outil selon l'invention tandis que, de son autre main, il tire le piston vers l'extérieur de son logement, en faisant par exemple levier au moyen d'un tourne-vis ou analogue. Autrement dit, par rapport à l'opération d'extraction détaillée plus haut et nécessitant trois opérateurs, l'outil selon l'invention remplace les quatre tourne-vis utilisés par les premier et deuxième opérateurs précités. Le guidage de l'organe tubulaire vers l'extérieur de son logement rend l'opération d'extraction rapide et sûre, améliorant de manière significative les conditions de travail de l'opérateur et limitant les risques d'endommager l'organe extrait. Suivant d'autres caractéristiques de cet outil, prises isolément ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles: - les branches sont venues de matière avec le corps; - les surfaces d'appui et de guidage appartiennent à une même enveloppe sensiblement cylindrique présentant un diamètre sensiblement égal au diamètre extérieur de l'organe tubulaire à extraire; - en s'éloignant du corps, chaque surface d'appui et de guidage débouche, à l'extrémité libre de la branche correspondante, sur une surface de rampe adaptée pour déformer le jonc; - les surfaces de rampe des différentes branches appartiennent à une même enveloppe sensiblement tronconique 20 divergente en s'éloignant du corps; - le corps comporte une partie globalement tubulaire, chaque surface d'appui et de guidage s'étendant dans un prolongement sensiblement rectiligne de la face intérieure de cette partie tubulaire; - l'extrémité libre de chaque branche est conformée pour, lors de l'utilisation de l'outil, occuper de façon complémentaire une zone d'interruption d'une bride de retenue du jonc, délimitant en partie le logement de réception de l'organe tubulaire - le corps délimite, dans sa partie d'extrémité d'où s'étendent les branches, une fenêtre d'accès à l'organe tubulaire selon une direction transversale à la direction longitudinale des branches, cette fenêtre étant fermée, du côté des branches, par une tranche du boîtier. L'invention a également pour objet une utilisation d'un outil tel que défini ci-dessus, caractérisée en ce que pour extraire un organe tubulaire, tel qu'une tête de piston, retenu dans un logement complémentaire par un jonc périphérique déformable, on pince le jonc simultanément en plusieurs zones distinctes réparties suivant la périphérie du jonc au moyen des branches de l'outil, et on dégage l'organe tubulaire de son logement en le guidant par appui le long des surfaces d'appui et de guidage des branches. Suivant une variante avantageuse de cette utilisation, pour remettre en place l'organe tubulaire extrait dans son logement, on utilise l'outil en effectuant les étapes inverses à celles nécessaires à l'extraction de l'organe. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins sur lesquels: - la figure lA est une vue schématique en perspective d'une partie d'un épurateur d'air intégrant un piston à extraire lors d'opérations de maintenance; - la figure 1B est une coupe selon le plan I-I de la figure lA; - la figure 2 est une vue en perspective d'un 25 outil d'extraction selon l'invention; - la figure 3 est une vue en élévation prise selon la flèche III indiquée à la figure 2; - la figure 4 est une coupe longitudinale de l'outil de la figure 2; -la figure 5A est une vue schématique en perspective de l'outil de la figure 2 en cours d'utilisation sur l'épurateur de la figure lA; - la figure 5B est une coupe selon le plan V-V de la figure 5A; - la figure 6 est une vue en élévation de l'outil de la figure 2 après extraction du piston de l'épurateur de la figure lA; et - la figure 7 est une vue analogue à la figure 5 5A, d'une variante de l'outil d'extraction selon l'invention. Sur les figures 2 à 4 est représenté un outil 10 destiné à faciliter l'extraction du piston 2 de l'épurateur 1 des figures lA et lB. Bien entendu, bien que l'outil 10 est décrit ci-dessous en rapport avec l'épurateur 1, cet outil peut être utilisé pour extraire d'autres organes tubulaires que la tête de piston 2A, retenus dans un logement complémentaire par un jonc périphérique déformable ou analogue, tel que le jonc 4 pour la tête de piston 2A. L'outil 10 comporte un corps tubulaire métallique creux 12, de forme globalement cylindrique à base circulaire et d'axe central X-X. A une de ses extrémités longitudinales, ce corps 12 est muni de quatre branches 14 régulièrement réparties suivant la périphérie du corps 12 et qui s'étendent chacune en longueur suivant une direction globalement parallèle à l'axe X-X. Les branches 14 sont ainsi deux à deux symétriques par rapport à l'axe X-X. Ces branches sont liées rigidement au corps 12, en étant par exemple venues de matière avec ce corps. Chaque branche 14 présente, en regard de sa branche symétrique, une surface intérieure 16 qui s'étend dans le prolongement rectiligne de la surface intérieure cylindrique 12A du corps tubulaire 12. Les surfaces 16 des quatre branches 14 appartiennent ainsi à une même enveloppe sensiblement cylindrique centrée sur l'axe X-X. Le diamètre di6 de cette enveloppe est sensiblement égal au diamètre extérieur d2 de la tête de piston 2A de l'épurateur 1. En s'éloignant du corps 12, chaque surface 16 débouche sur une surface chanfreinée 18 prévue à l'extrémité libre de la branche 14. Cette surface chanfreinée est évasée vers l'extérieur en s'éloignant de l'axe X- X. Les surfaces chanfreinées 18 des quatre branches 14 appartiennent ainsi à une même enveloppe sensiblement tronconique centrée sur l'axe X-X. Avantageusement, l'angle au sommet a de cette enveloppe vaut environ 90 . L'utilisation de l'outil 10 en vue d'extraire de l'épurateur 1 la tête de piston 2A est la suivante: L'opérateur se saisit, d'une main, du corps tubulaire 12 de l'outil 10, aligne l'axe X-X suivant l'axe A-A du seul côté accessible du logement 3A puis positionne les branches 14 de sorte que leur extrémité libre soient insérées dans les zones d'interruption 5A, 5B, 5C et 5D de la bride 5 du boîtier 3. A cet effet, les extrémités libres des branches 14 sont dimensionnées pour être reçues de manière sensiblement complémentaire dans ces zones d'interruption, indexant ainsi angulairement la position de l'outil 10 par rapport au boîtier 3. L'outil 10 est alors dans sa configuration des figures 5A et 5B. En appliquant sur le corps 12 un effort axial F1 dirigé vers le boîtier 3, l'opérateur force le jonc 4 à se déformer radialement vers l'intérieur en glissant, par effet de rampe, le long des surfaces chanfreinées 18 des branches 14, comme indiqué par les flèches F2 à la figure 5B. Ces branches pincent ainsi localement le jonc au niveau des quatre zones d'interruption 5A à 5D jusqu'à ce que le jonc soit radialement poussé en totalité au fond de la gorge 2B, où il est situé en retrait, vers l'axe X-X, de la surface latérale 2C de la tête de piston 2A. Les branches 14 libèrent ainsi axialement la tête de piston vis-à-vis de son logement de réception 3A délimité par le boîtier 3. De son autre main, l'opérateur manipule une tige de tourne-vis ou analogue 20 pour tirer axialement la tête de piston 2A vers l'extérieur de son logement, en faisant levier, par appui sur le boîtier 3, au niveau de la collerette saillante 2D accessible entre deux branches 14 successives suivant la périphérie de l'outil, comme indiqué par la flèche F3 à la figure 5A. Comme le jonc est déformé radialement vers l'intérieur, il ne s'oppose pas au mouvement axial vers l'extérieur de la tête de piston 2A. Cette tête de piston est guidée vers l'extérieur par appui le long des surfaces 16 des branches 14, jusqu'à occuper la position de la figure 6 où la totalité de sa surface latérale 2C est disposée entre les branches 14. Par élasticité, le jonc 4 tend à immobiliser axialement la tête 2A entre les branches, permettant l'extraction du reste du piston en ne manipulant que l'outil 10. Une fois que l'opération de maintenance proprement dite est réalisée, par exemple à l'intérieur du logement 3A, le piston 2 peut être remis en place au moyen de l'outil 10, en effectuant les étapes inverses à celles nécessaires à son extraction. A titre de variante représentée à la figure 7, la paroi tubulaire du corps 12 est radialement ajourée de manière à délimiter une fenêtre 22 d'accès radial à l'intérieur du corps 12. En prévoyant cette fenêtre dans la partie d'extrémité du corps 12 d'où s'étendent les branches 14, cette fenêtre peut être utilisée pour permettre l'introduction et la sollicitation de la tige de tournevis 20 pour générer l'effort de dégagement F3. La présence de cette fenêtre n'oblige donc plus à prévoir les branches 14 suffisamment longues pour laisser entre elles un passage d'accès latéral à la collerette 2D pour la tige de tournevis 20 comme à la figure 5A. Autrement dit, la longueur des branches 14 de la figure 7 peut alors être réduite, ce qui augmente leur robustesse. En outre, la fenêtre 22 peut avantageusement être dimensionnée pour que la sollicitation, à la façon d'un levier, de la tige de tournevis 20 vis-à-vis de la collerette 2D de la tête de piston 2A implique l'appui de la tige de tournevis contre la tranche 22A du corps 12 délimitant la partie basse, à la figure 7, de la fenêtre, de manière à générer un effort F1' similaire à l'effort d'appui F1 de la figure 5A. Autrement dit, la manipulation de la tige de tournevis 20 provoque alors à la fois le pincement du jonc 4 par les branches 14, par poussée (flèche F1') sensiblement axiale de l'outil 10 vers le boîtier 3, et la traction (flèche F3) de la tête de piston 2A vers l'extérieur de son logement 3A. Divers aménagements et variantes à l'outil 10 décrit 15 ci-dessus sont en outre envisageables: - au niveau de l'extrémité du corps 12 opposée aux branches 14, l'outil 10 peut être équipé d'une poignée ou, d'une manière générale, de tout moyen facilitant la préhension de l'outil; et/ou - selon la géométrie de la partie de boîtier au niveau de laquelle l'organe tubulaire à extraire est retenu, le nombre et la géométrie des branches de pincement du jonc peuvent être modifiés. REVENDICATIONS 1. Outil (10) d'extraction d'un organe tubulaire, tel qu'une tête de piston (2A), retenu dans un logement complémentaire (3A) par un jonc périphérique déformable (4), caractérisé en ce qu'il comporte un corps de préhension (12) et des branches (14) de pincement du jonc en plusieurs zones distinctes (5A, 5B, 5C, 5D) réparties suivant la périphérie du jonc, ces branches étant liées rigidement au corps et présentant chacune une surface (16) d'appui et de guidage de l'organe tubulaire à extraire (2A). 2. Outil suivant la revendication 1, caractérisé en 15 ce que les branches (14) sont venues de matière avec le corps (12). 3. Outil suivant l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les surfaces d'appui et de guidage (16) appartiennent à une même enveloppe sensiblement cylindrique présentant un diamètre (d16) sensiblement égal au diamètre extérieur (d2) de l'organe tubulaire à extraire (2A). 4. Outil suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, en s'éloignant du corps (12), chaque surface d'appui et de guidage (16) débouche, à l'extrémité libre de la branche correspondante (14), sur une surface de rampe (18) adaptée pour déformer (flèches F2) le jonc (4). 5. Outil suivant la revendication 4, caractérisé en ce que les surfaces de rampe (18) des différentes branches (14) appartiennent à une même enveloppe sensiblement tronconique divergente en s'éloignant du corps (12). 6. Outil suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le corps (12) comporte une partie globalement tubulaire, chaque surface d'appui et de guidage (16) s'étendant dans un prolongement sensiblement rectiligne de la face intérieure (12A) de cette partie tubulaire. 7. Outil suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'extrémité libre de chaque branche (14) est conformée pour, lors de l'utilisation de l'outil (10), occuper de façon complémentaire une zone (5A, 5B, 5C, 5D) d'interruption d'une bride (5) de retenue du jonc (4), délimitant en partie le logement (3A) de réception de l'organe tubulaire (2A). 8. Outil suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le corps (12) délimite, dans sa partie d'extrémité d'où s'étendent les branches (14), une fenêtre (22) d'accès à l'organe tubulaire (2A) selon une direction transversale à la direction longitudinale des branches, ladite fenêtre étant fermée, du côté des branches, par une tranche (22A) du corps. 9. Utilisation d'un outil (10) conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que, pour extraire un organe tubulaire, tel qu'une tête de piston (2A), retenu dans un logement complémentaire (3A) par un jonc périphérique déformable (4), on pince le jonc simultanément en plusieurs zones distinctes (5A, 5B, 5C, 5D) réparties suivant la périphérie du jonc au moyen des branches (14) de l'outil, et on dégage l'organe tubulaire (2A) de son logement (3A) en le guidant par appui le long des surfaces d'appui et de guidage (16) des branches. 10. Utilisation suivant la revendication 9, caractérisée en ce que, pour remettre en place l'organe tubulaire extrait (2A) dans son logement (3A), on utilise l'outil (10) en effectuant les étapes inverses à celles nécessaires à l'extraction de l'organe.