Brevet FR2887955A1 — publié le 20070105

Dispositif de raccordement de deux éléments tubulaires pour le transport de fluides Domaine technique de l'invention L'invention concerne un dispositif de raccordement de deux éléments tubulaires pour le transport de fluides, ledit dispositif de raccordement étant apte à délivrer des informations relatives à son état raccordé ou non, et comprenant: o - un embout femelle, relié au premier élément à raccorder, - un embout mâle, relié au second élément à raccorder et destiné à s'insérer dans l'embout femelle, un organe de verrouillage apte à coopérer avec ledit embout femelle, et mobile entre une position de fermeture et une position d'ouverture, respectivement pour retenir et libérer ledit embout mâle. État de la technique Il est déjà connu le recours à des dispositifs de raccordement de deux éléments tubulaires, comportant un embout mâle et un embout femelle, agencés de telle manière que la fermeture de l'organe de verrouillage n'est possible qu'en fin de course d'insertion de l'embout mâle dans l'embout femelle. Ce genre de dispositif est destiné à garantir que l'embout mâle était correctement inséré dans l'embout femelle au moment du passage de l'organe de verrouillage en position de fermeture. Néanmoins, dans de nombreuses applications, les dispositifs de raccordement d'éléments tubulaires pour le transport de fluides, liquides ou gazeux, sont, en service, inaccessibles et/ou invisibles. Par conséquent, l'intégrité du raccord proposé ne peut pas être vérifiée, que ce soit lors de la pose ou lors de la maintenance, sauf à entraîner des coûts très importants. II arrive même parfois que cette vérification soit impossible. Pour y remédier, le modèle d'utilité allemand DE 20 2004 002 116 U1 propose un dispositif de raccordement pour éléments tubulaires dans lequel la mise en place correcte de l'embout mâle dans l'embout femelle entraîne la fermeture d'un circuit, de préférence électrique. A cet effet, l'embout mâle et/ou l'embout femelle comporte(nt) des conducteurs électriques ou peuvent être directement io réalisés en matériau conducteur. Après l'insertion correcte de l'embout mâle, les conducteurs présents sur l'embout mâle, sur l'embout femelle, sur les deux embouts simultanément, ou bien de manière optionnelle sur l'organe de verrouillage, créent un conducteur continu. Cette continuité crée un changement d'état qui peut être transmis à une unité de contrôle située à distance, par l'intermédiaire d'un transpondeur et d'une antenne fonctionnant par radiofréquence. Dans certaines variantes, c'est la discontinuité du conducteur qui crée le changement d'état après l'insertion correcte de l'embout mâle. Mais ce type de dispositifs de raccordement n'est pas complètement satisfaisant. En effet, lorsqu'un seul des deux embouts mâle et femelle est pourvu d'un conducteur et que la fermeture du circuit se produit grâce à un conducteur présent sur l'organe de verrouillage, l'unité de contrôle peut indiquer que le dispositif est correctement raccordé sans qu'il ne le soit physiquement: il existe une possibilité matérielle que le conducteur soit continu sans pour autant que les deux embouts soient effectivement l'un dans l'autre. De même, lorsque les deux embouts sont pourvus de conducteurs, l'unité de contrôle peut indiquer que l'insertion de l'embout mâle dans l'embout femelle est correcte, mais ne permet pas de statuer sur la position de l'organe de verrouillage. Ces dispositifs ne permettent pas de contrôler simultanément, à distance, que l'embout mâle est correctement inséré dans l'embout femelle, et que l'organe de verrouillage est en position de fermeture. Objet de l'invention L'invention a pour but de pallier à tous ces inconvénients en proposant un dispositif permettant de contrôler simultanément et à distance, que l'embout mâle est correctement inséré dans l'embout femelle, et que l'organe de verrouillage est en position de fermeture. i0 Selon l'invention, ce but est atteint par le fait qu'il comporte des moyens de détermination de la position de l'organe de verrouillage, et des moyens de transmission de l'information délivrée par lesdits moyens de détermination jusqu'à une unité de contrôle située à distance dudit dispositif de raccordement, lequel est agencé de telle manière que le passage de la position d'ouverture de l'organe de verrouillage à la position de fermeture n'est possible qu'en fin de course d'insertion de l'embout mâle dans l'embout femelle. Comme le passage de l'organe de verrouillage en position de fermeture n'est possible que lorsque l'embout mâle est correctement inséré dans l'embout femelle, on comprend bien que le dispositif de raccordement permet, lorsque l'unité de contrôle située à distance indique que l'organe de verrouillage est en position de fermeture, d'être certain que les deux états suivants sont simultanément effectifs: - l'embout mâle est correctement inséré dans l'embout femelle, l'organe de verrouillage est en position de fermeture. La vérification de la simultanéité de ces deux états contribue à accroître la probabilité, lors du contrôle à distance d'un dispositif de raccordement, que le raccord proposé présente effectivement une bonne intégrité. Selon un mode de réalisation préférentiel, les moyens de détermination de la position de l'organe de verrouillage comportent un capteur de proximité solidaire de l'embout femelle ou de l'organe de verrouillage lui-même, apte à constater la présence dans sa proximité de la pièce en vis à vis. Le capteur de proximité peut être intégré dans la puce d'une étiquette radiofréquence munie d'un code d'identification individuel, fixée sur la pièce dont ledit capteur de proximité est solidaire. Les signaux émis par l'antenne de l'étiquette radiofréquence sont représentatifs de l'état du capteur de proximité. Ces moyens de détermination et o de transmission présentent l'avantage de requérir une surface d'implantation et un encombrement très faibles. Description sommaire des dessins D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de modes particuliers de réalisation de l'invention donnés à titre d'exemples non limitatifs et représentés aux dessins annexés, dans lesquels: - la figure 1 est une vue en perspective d'un exemple de dispositif de raccordement conforme à l'invention, l'organe de verrouillage étant en position d'ouverture, - la figure 2 est une vue en perspective du dispositif de raccordement de la figure 1, l'organe de verrouillage étant en position de fermeture, - la figure 3 est une vue en coupe longitudinale du dispositif de la figure 1, - la figure 4 est une vue en coupe transversale du dispositif de la figure 1, suivant le plan IV-IV' de la figure 3, l'organe de verrouillage étant en position de fermeture, - la figure 5 représente schématiquement un premier exemple d'étiquette radiofréquence pouvant être utilisée pour transmettre l'information délivrée par les moyen de détermination de la position de l'organe de verrouillage, jusqu'à l'unité de contrôle, - la figure 6 est une représentation schématique d'un second exemple d'étiquette radiofréquence pouvant être utilisée pour transmettre l'information délivrée par les moyen de détermination de la position de l'organe de verrouillage, jusqu'à l'unité de contrôle, la figure 7 est une vue en perspective de l'embout femelle d'un second exemple de dispositif conforme à l'invention, sur lequel est fixée l'étiquette radiofréquence de la figure 6, - la figure 8 est une vue en perspective de l'étiquette radiofréquence de la figure 6. Description de modes particuliers de réalisation En référence aux figures, le dispositif de raccordement comporte un embout mâle 2, destiné à être relié à un premier élément (non représenté), par exemple un tuyau de transport de fluides, et destiné à s'insérer dans un embout femelle 3, relié à un second élément (non représenté), par exemple un autre tuyau de transport de fluides. L'embout mâle et l'embout femelle sont, de préférence, de forme générale sensiblement tubulaire et sont destinés à s'assembler par insertion coaxiale de l'embout mâle 2 dans l'embout femelle 3. Les embouts 2 et 3 peuvent être en matériau métallique ou en matière plastiques. Sur la figure 3, l'embout femelle 3 comprend un corps principal 4, présentant une première extrémité 5, destinée à être rendue solidaire du second élément à raccorder, et une extrémité de raccordement 6, apte à coopérer avec l'embout mâle 2, et présentant une section supérieure à la section de la première extrémité 5. L'embout femelle 3 comprend deux joints d'étanchéité 7 disposés chacun à l'intérieur d'une gorge, lesdites gorges étant réalisées dans l'extrémité de raccordement 6 du corps principal 4. Les joints 7 permettent d'assurer l'étanchéité du dispositif de raccordement. L'embout femelle 3 comprend, de préférence, une bague de maintien 8, destinée à la fois à maintenir les joints d'étanchéité 7 qui sont séparés par une entretoise 9, et à servir de guidage pour io l'embout mâle 2 lors de son insertion dans l'embout femelle 3. Néanmoins d'autres variantes pourront être envisagées sans entretoise 9 et dans lesquelles l'embout femelle 3 comportera un seul joint d'étanchéité 7. L'embout femelle 3 comporte également un organe de verrouillage 10, disposé dans l'extrémité de raccordement 6 du corps 4 de l'embout femelle 3. L'organe de verrouillage 10 est destiné à verrouiller l'embout mâle 2 dans l'embout femelle 3, en fin de course d'insertion de l'embout mâle 2 dans l'embout femelle 3. De plus, l'organe de verrouillage 10 est agencé de telle manière que le passage de la position d'ouverture de l'organe de verrouillage 10 à la position de fermeture n'est possible qu'en fin de course d'insertion de l'embout mâle 2 dans l'embout femelle 3. II existe de nombreuses possibilités de réalisation d'un tel organe de verrouillage 10, et la description dudit organe de verrouillage 10 qui va suivre ne sera donnée qu'à titre d'exemple en aucun limitatif de l'invention. En référence aux figures 3 et 4, l'organe de verrouillage 10 comporte une tête 11 et deux branches latérales 12 flexibles, parallèles et à rappel élastique. L'organe verrouillage 10 peut être amovible ou solidaire de l'embout femelle 3. Il est conformé en forme de cavalier. L'organe de verrouillage 10 est apte à coulisser radialement dans deux évidements transversaux de l'embout femelle 3 lors du passage de l'une à l'autre des positions d'ouverture et de fermeture. Les évidements transversaux jouent le rôle de rails de guidage et de coulissement pour les branches latérales 12. Chaque évidement transversal comporte un téton 13, tandis que chaque branche latérale 12 comporte une encoche 14 de forme complémentaire. Sur la figure 3, l'organe de verrouillage 10 est en position d'ouverture, en attente de l'introduction de l'embout mâle 2, lequel comporte une collerette 15. Le io dispositif de raccordement est dans l'état non verrouillé. Tant que l'embout mâle 2 n'est pas inséré, l'organe de verrouillage 10 ne peut être coulissé dans les évidements transversaux de l'embout femelle 3, car les extrémités distales 16 (figure 4) des branches latérales 12 sont en appui sur les tétons 13. Lors de son insertion, l'embout mâle 2 passe entre les branches latérales 12 jusqu'à ce que la collerette 15 entre en contact avec la partie inférieure des branches latérales 12. Le mouvement d'insertion de l'embout mâle 2 provoque alors une flexion desdites branches latérales 12 jusqu'à une position où l'extrémité distale 16 de chacune n'est plus en appui sur un téton 13. Le coulissement de l'organe de verrouillage 10 est alors possible jusqu'à la position de fermeture (figure 4) dans laquelle la tête 11 vient s'insérer dans un logement 17 prévu sur la surface extérieure de l'extrémité de raccordement 6. Par retour élastique, les branches latérales 12 reviennent dans leur configuration d'origine, chaque téton 13 s'insérant dans l'encoche 14 correspondante. La collerette 15 est alors bloquée axialement entre les branches latérales 12 et un second cavalier 18. Le dispositif de raccordement est alors dans l'état verrouillé. Dans certaines variantes de réalisation, les moyens de détermination de la position de l'organe de verrouillage 10 comportent un capteur de proximité 19, lequel peut être solidaire de l'embout femelle 3, et apte à constater la présence de l'organe de verrouillage 10 dans sa proximité. De manière équivalente, le capteur de proximité 19 peut être solidaire de l'organe de verrouillage 10, et apte à constater la présence de l'embout femelle 3 dans sa proximité. L'information délivrée par le capteur de proximité 19 peut être transmise par une étiquette radiofréquence 20 jusqu'à une unité de contrôle (non représentée) située à distance. En règle générale, l'unité de contrôle sera tenue par la personne chargée du montage du dispositif de raccordement, ou bien de sa maintenance, ledit dispositif de raccordement se situant alors dans un endroit inaccessible, ou étant invisible. Comme représenté à la figure 5, le capteur de proximité 19 peut être relié à une étiquette radiofréquence 20 standard (RFID), passive, comportant une antenne 21 accordée sur une fréquence prédéterminée et connectée à une puce 22 qui contient un code d'identification individuel ID. L'étiquette radiofréquence 20 est fixée sur la pièce (embout femelle 3 ou organe de verrouillage 10) dont le capteur de proximité 19 est solidaire. La fixation peut se faire par soudure, par collage, par transfert thermique, par surmoulage... De manière connue, un signal de porteuse P reçu par l'étiquette 20 sert simultanément de signal d'interrogation et d'alimentation en énergie de l'étiquette 20. Celle-ci renvoie alors un signal de porteuse Pm, modulé par exemple en amplitude par son code d'identification individuel. En pratique, le signal de porteuse Pm est représentatif de l'information provenant du capteur de proximité 19. Dans le cas du dispositif de raccordement décrit dans les figures précédentes, l'information de la présence d'une pièce (soit l'organe de verrouillage 10 lorsque le capteur de proximité 19 est solidaire de l'embout femelle 3, soit l'embout femelle 3 lorsque le capteur de proximité 19 est solidaire de l'organe de verrouillage 10) dans la proximité du capteur de proximité 19 traduit la position de fermeture de l'organe de verrouillage 10, et devra être interprétée par l'unité de contrôle comme révélant l'état verrouillé du dispositif de raccordement. Néanmoins, dans certaines variantes de réalisations de l'organe de verrouillage 10, l'information de la présence d'une pièce dans la proximité du capteur de proximité pourra traduire la position d'ouverture de l'organe de verrouillage 10. Dans la variante de réalisation décrite, pour pouvoir communiquer par radiofréquence avec l'étiquette radiofréquence 20 solidaire du dispositif de raccordement, l'unité de contrôle comporte une unité de traitement électronique, de préférence à microprocesseur, connectée à une mémoire, à une antenne par l'intermédiaire d'une interface d'émission-réception, ainsi qu'à une interface homme-machine. L'interface homme-machine de l'unité de contrôle peut comporter un clavier, un écran de visualisation et/ou un haut-parleur. Le capteur de proximité 19 pourra être de tout type connu de l'Homme du Métier, par exemple du type capacitif ou du type magnétique. De plus, le capteur de proximité 19 pourra être intégré dans la puce 22 de l'étiquette radiofréquence 20. Dans le cas où le capteur de proximité est du type magnétique, la pièce en vis à vis du capteur de proximité 19 (soit l'organe de verrouillage 10 lorsque le capteur de proximité 19 est solidaire de l'embout femelle 3, soit l'embout femelle 3 lorsque le capteur de proximité 19 est solidaire de l'organe de verrouillage 10) pourra comporter une piste magnétique. Dans d'autres variantes de réalisation, et conformément à la figure 6, les moyens de détermination de la position de l'organe de verrouillage 10 comportent un contacteur 23 apte à constater le contact entre l'embout femelle 3 et l'organe de verrouillage 10. Ce contacteur 23 pourra être de tout type, par exemple mécanique ou électrique, et pourra être relié à une étiquette radiofréquence 24 (figure 6) comportant une antenne 21 et une puce 22, comme l'étiquette radiofréquence 20. Dans le cas du dispositif de raccordement précédemment décrit, l'information du contact entre l'organe de verrouillage 10 et l'embout femelle 3 traduit la position de fermeture de l'organe de verrouillage 10, et devra être interprétée par l'unité de contrôle comme révélant l'état verrouillé du dispositif de raccordement. Néanmoins, dans certaines variantes de réalisations de l'organe de verrouillage 10, l'information dudit contact pourra traduire la position d'ouverture de l'organe de verrouillage 10. Comme indiqué sur la figure 6, le contacteur 23 est intercalé entre l'antenne 21 et la puce 22 de l'étiquette radiofréquence 20, car il est destiné à couper l'alimentation de l'étiquette 20 tant que l'organe de verrouillage 10 n'est pas en position de fermeture. La figure 7 représente l'embout femelle 25 d'un second exemple de dispositif de raccordement (non représenté) conforme à l'invention. Ce dispositif de raccordement pourra par exemple comporter un embout mâle identique à l'embout mâle 2 décrit précédemment. L'embout femelle 25 coopère d'une part avec un organe de verrouillage 26 dont le fonctionnement est identique à l'organe de verrouillage référencé 10, et supporte d'autre part une étiquette radiofréquence 24 telle que schématisée sur la figure 6. L'étiquette radiofréquence 24 est représentée sur la figure 8: un contacteur 23 est relié à l'étiquette radiofréquence 24, sur sa gauche. Le contacteur 23 est du type mécanique. L'étiquette radiofréquence 24 est fixée sur le corps principal 27 de l'embout femelle 25 par clipage d'un support 28 qui comporte dans sa partie supérieure un logement 29 (figure 8) dans lequel l'étiquette 24 peut être insérée. Le contacteur 23 s'étend à l'extérieur du logement 29, entre la tête 30 de l'organe de verrouillage 26 et le corps principal 27 de l'embout femelle 25. Seules les formes extérieures de l'embout femelle 25 à proximité de l'extrémité de raccordement différencient l'embout femelle 25 de l'embout femelle 3. 2887955 Il Enfin, dans ce qui précède, les moyens de transmission de l'information délivrée par les moyens de détermination de la position de l'organe de verrouillage 10, 26 comportent une étiquette radiofréquence 20, 24 mais ils pourraient être obtenus par tout moyen connu, par exemple par câblage électrique. De même, les signaux émis par l'antenne 21 de l'étiquette radiofréquence 20, 24 peuvent comporter des informations supplémentaires relatives au dispositif de raccordement, par exemple sa référence ou ses données de fabrication (référence du produit, numéro du lot de fabrication ou de livraison...). Revendications 1. Dispositif de raccordement de deux éléments tubulaires pour le transport de 5 fluides, ledit dispositif de raccordement étant apte à délivrer des informations relatives à son état raccordé ou non, et comprenant: un embout femelle (3, 25), relié au premier élément à raccorder, un embout mâle (2), relié au second élément à raccorder et destiné à s'insérer dans l'embout femelle (3, 25), un organe de verrouillage (10, 26) apte à coopérer avec ledit embout femelle (3, 25), et mobile entre une position de fermeture et une position d'ouverture, respectivement pour retenir et libérer ledit embout mâle (2), caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de détermination de la position de l'organe de verrouillage (10, 26), et des moyens de transmission de l'information délivrée par lesdits moyens de détermination jusqu'à une unité de contrôle située à distance dudit dispositif de raccordement, lequel est agencé de telle manière que le passage de la position d'ouverture de l'organe de verrouillage (10, 26) à la position de fermeture n'est possible qu'en fin de course d'insertion de l'embout mâle (2) dans l'embout femelle (3, 25). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de transmission comportent une étiquette radiofréquence (20, 24) munie au moins d'un code d'identification individuel contenu dans une puce (22), et d'une antenne (21). 3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens de détermination de la position de l'organe de verrouillage (10) comportent un capteur de proximité (19) solidaire de l'embout femelle (3), apte à constater la présence de l'organe de verrouillage (10) dans sa proximité. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens de détermination de la position de l'organe de verrouillage (10) comportent un capteur de proximité (19) solidaire dudit organe de verrouillage (10), apte à constater la présence de l'embout femelle (3) dans sa proximité. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que le capteur de proximité (19) est relié à la puce (22) de l'étiquette radiofréquence (20), ladite étiquette radiofréquence (20) étant fixée sur la pièce (3, 10) dont ledit capteur de proximité (19) est solidaire, les signaux émis par l'antenne (21) de l'étiquette radiofréquence (20) étant représentatifs de l'état du capteur de proximité (19). 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le capteur de proximité (19) est intégré dans la puce (22) de l'étiquette radiofréquence (20). 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens de détermination de la position de l'organe de verrouillage (10, 26) comportent un contacteur (23) apte à constater le contact entre l'embout femelle (3, 25) et l'organe de verrouillage (10, 26). 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que le contacteur (23) est destiné à couper l'alimentation de l'étiquette radiofréquence (24) tant que l'organe de verrouillage (10, 26) n'est pas en position de fermeture. 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que le contacteur (23) est intercalé entre l'antenne (21) et la puce (22) de l'étiquette radiofréquence (24). 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que le capteur de proximité (19) est du type magnétique. 11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que la pièce (3, 10) en vis à vis du capteur de proximité (19) comporte une piste magnétique. 12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 11, caractérisé en ce que les signaux émis par l'antenne (21) de l'étiquette radiofréquence (20, 24) io comportent des informations relatives audit dispositif.