Brevet FR2957400A1 — publié le 20110916

Ensemble d'obturation temporaire d'une portion de raccord tubulaire d'un système hydraulique L'invention a pour domaine celui des moyens d'obturation temporaire d'une ouverture d'une portion de raccord d'un élément hydraulique à intégrer dans d'un système. Un système hydraulique complexe, tel qu'un système hydraulique d'actionnement du périscope d'un sous-marin, comporte une pluralité d'éléments connectés hydrauliquement les uns aux autres. Chacun de ces éléments présente au moins une portion de raccord pour la réalisation d'un raccord étanche avec au moins un autre de ces éléments. La portion de raccord comporte une ouverture permettant de connecter hydrauliquement l'intérieur de l'élément hydraulique qu'elle équipe avec l'intérieur d'un autre élément hydraulique. Dans l'atelier de maintenance ou de fabrication, il est parfois nécessaire ou préférable que les éléments hydrauliques séparés et en attente soient remplis d'un fluide. Il s'agit par exemple d'un fluide du type « fluide hydraulique aqueux résistant à l'inflammation ». Ce fluide a pour fonction d'éviter la présence d'air dans leurs volumes intérieurs de l'élément, risquant de provoquer une corrosion et/ou un dépôt de poussière. Pour autoriser la manipulation en atelier de tels éléments hydrauliques alors qu'ils sont remplis de fluide, il a été proposé d'obturer temporairement leur portion de raccord, au moyen d'un bouchon amovible en caoutchouc, tel que celui décrit par le document FR 1 367 164. Mais, les bouchons connus doivent être retirés lorsque l'opérateur souhaite présenter, au niveau de la portion de raccord obturée par le bouchon, l'autre élément hydraulique devant être connecté à cet endroit. Il faut, par conséquent, retirer le bouchon et vidanger le fluide contenu dans l'élément hydraulique. Puis, après avoir simulé le raccord et achevé l'usinage de l'autre élément hydraulique, il faut à nouveau remplir de fluide l'élément hydraulique et repositionner le bouchon. Par ailleurs, après avoir retiré le bouchon de l'ouverture de la portion de raccord, la vidange du fluide s'effectue à travers cette ouverture qui n'est pas prévue pour cette utilisation. La vidange n'est donc pas aisée à réaliser et risque de ne pas être faite proprement. L'invention a donc pour but de remédier à ces problèmes en proposant un ensemble d'obturation temporaire de l'ouverture d'une portion de raccord d'un élément hydraulique permettant de maintenir l'élément rempli de fluide, tout en autorisant sa manipulation et la présentation d'un autre élément hydraulique à connecter sur cette 2 portion de raccord. Avantageusement, l'ensemble d'obturation temporaire devrait permettre une vidange facile et propre du fluide contenu dans cet élément. Pour cela l'invention a pour objet un ensemble d'obturation temporaire de l'ouverture d'une portion de raccord d'un élément hydraulique, comportant un bouchon comportant un corps s'étendant axialement, apte à être inséré à force dans l'ouverture et comportant des moyens de fermeture de l'ouverture, et une collerette située au voisinage d'une extrémité axiale du corps, la collerette s'étendant sensiblement radialement à partir et à l'écart du corps, et étant destinée à venir en appui du bord de la portion de raccord entourant l'ouverture, la collerette présentant une épaisseur e égale à celle d'une bague d'étanchéité devant être utilisée pour effectuer le raccord entre la portion de raccord et une portion de raccord d'un autre élément hydraulique. Suivant des modes particuliers de réalisation, l'ensemble d'obturation temporaire comporte une ou plusieurs des caractéristiques suivantes prises isolément ou suivant toutes les combinaisons techniquement possibles : - la collerette du bouchon est munie d'au moins une rainure, la ou chaque rainure étant située sur la face de la collerette opposée à la face de la collerette destinée à venir en appui sur un bord de la portion de raccord entourant ladite ouverture, et s'étendant sensiblement radialement par rapport à l'axe du corps du bouchon ; - ledit corps comporte un évidement axial délimitant dans ledit corps une paroi latérale et un fond plein, ledit fond constituant lesdits moyens de fermeture ; - l'ensemble comporte, en outre, un outil d'ouverture des moyens de fermeture, comportant : . un moyen de découpe du fond du bouchon ; et, ^ un moyen d'actionnement, couplé au moyen de découpe, pour effectuer le percement du fond du bouchon. - ledit outil comporte, en outre, un moyen de maintien de la partie du fond du bouchon ayant été découpée, le moyen d'actionnement portant également ledit moyen de maintien pour permettre le couplage de ladite partie découpée du fond et le déplacement de la partie découpée du fond à l'écart du reste du bouchon. - ledit corps comporte un évidement axial délimitant dans ledit corps une paroi latérale et un fond, ledit fond comporte un orifice traversant, et les moyens de fermeture sont composés dudit fond comportant un orifice traversant et d'un pion amovible qui, dans l'état bloquant des moyens de fermeture, est logé à l'intérieur de l'évidement et vient, de préférence, contre ledit fond pour en obturer l'orifice ; - l'ensemble comporte, en outre, un outil d'ouverture des moyens de fermeture, comportant des moyens de liaison, aptes à être couplés temporairement à des moyens de liaison conjugués équipant ledit pion, et des moyens d'actionnement portant lesdits moyens de liaison et permettant, après couplage avec ledit pion, le déplacement du pion hors de l'évidement ou dans l'évidement ; - ledit outil comporte, en outre, des moyens de connexion adaptés pour fixer temporairement l'outil sur ladite portion de raccord ; - ledit outil comporte un carter conformé de manière à délimiter un conduit permettant, lorsque les moyens de fermeture du bouchon sont ouverts, de guider le fluide s'écoulant à travers ; et - l'ensemble comporte, en outre, un capuchon, comportant des moyens de connexion permettant de fixer temporairement le capuchon sur ladite portion de raccord de manière à coiffer ledit bouchon lorsque celui-ci est en position sur la portion de raccord. L'invention et ses avantages seront mieux compris 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 d'une portion de raccord munie d'un bouchon et d'un capuchon d'un premier mode de réalisation d'un ensemble d'obturation temporaire ; - les figures 2 à 4 représentent différents stades de l'utilisation d'un outil d'ouverture des moyens de fermeture du bouchon de la figure 1 ; - la figure 5 représente une coupe axiale d'une portion de raccord munie d'un bouchon et d'un capuchon d'un second mode de réalisation de l'ensemble d'obturation temporaire ; et, - les figures 6 à 8 représentent différents stades de l'utilisation d'un outil d'ouverture des moyens de fermeture du bouchon de la figure 5. La figure 1 représente, en coupe, une portion 1 d'un premier élément constitutif d'un système hydraulique. La portion 1 est une portion de raccord, destinée à coopérer avec une portion de raccord similaire d'un second élément hydraulique du système de manière à former un raccord étanche entre lesdits premier et second éléments. La portion de raccord 1 est de forme tubulaire autour d'un axe A et comporte, du côté de son ouverture, une paroi 2 cylindrique se terminant par un bord 3 transversal. La paroi 2 délimite intérieurement un conduit 4 cylindrique. La surface intérieure 5 de la paroi 2 a un diamètre D. La surface extérieure 6 de la paroi 2 porte un filet hélicoïdal de vissage en tant que moyen de connexion. Pour la connexion hydraulique de la portion de raccord 1 avec une autre portion de raccord, une bague d'étanchéité (non représentée) est intercalée entre le bord 3 de la portion 1 et une surface d'appui correspondante de l'autre portion de raccord. Cette bague d'étanchéité garantit l'étanchéité du raccord jusqu'à une pression supérieure à la pression de fonctionnement normal régnant dans les premier et second éléments hydrauliques. L'ensemble d'obturation temporaire est destiné à coopérer avec la portion de raccord 1 de manière à autoriser la manipulation du premier élément hydraulique alors qu'il est rempli d'un fluide adapté. Un premier mode de réalisation de l'ensemble d'obturation temporaire est représenté aux figures 1 à 4. L'ensemble d'obturation temporaire comporte un bouchon 10. Le bouchon 10 comporte un corps cylindrique destiné à être inséré à force dans le conduit 4 de la portion de raccord 1. Le corps comporte un évidement sensiblement cylindrique 14 s'étendant axialement et qui délimite dans le corps du bouchon une paroi latérale 11 et un fond 12 La paroi latérale 11 est de forme annulaire autour d'un axe se confondant avec l'axe A du conduit 4 lorsque le bouchon est en position. La surface extérieure 15 de la paroi 11 présente un diamètre légèrement supérieur au diamètre D du conduit 4. La paroi latérale 11 délimite intérieurement un évidement de diamètre d. Le fond 12, de forme sensiblement circulaire, ferme le corps du bouchon du côté de celui-ci qui est destiné à être inséré à l'intérieur du conduit 4. Le fond 12 est plein. Le fond 12 constitue les moyens de fermeture du bouchon dans ce premier mode de réalisation de l'ensemble d'obturation. Le bouchon, qui est réalisé d'une seule pièce en une matière plastique rigide, comporte une collerette 13 portée par la paroi latérale 11, du côté du corps du bouchon opposé au fond. La collerette 13 de forme annulaire, s'étend radialement à partir et à l'écart de la surface extérieure 15 de la paroi 11. La collerette 13 est destinée à venir en appui contre le bord 3 de la portion de raccord 1. La face radiale de la collerette 13 en appui sur la portion de raccord porte la référence 17. La collerette 13 présente une épaisseur e égale à celle de la bague d'étanchéité qui sera utilisée pour réaliser le raccord. Ainsi, alors que le bouchon est en position et obture l'ouverture de la portion de raccord, l'opérateur peut venir présenter la portion de raccord du second élément hydraulique, de manière à pouvoir l'usiner pour qu'elle soit totalement ajustée à la première portion. La collerette 13 du bouchon 10 simule alors la bague d'étanchéité et permet, par la rigidité du matériau dont est constitué le bouchon, de maintenir la distance prédéterminée e entre les première et seconde portions de raccord des éléments hydrauliques à raccorder. De cette manière, l'ajustement réalisé est extrêmement précis. La collerette 13 est avantageusement munie d'une pluralité de rainures radiales 18. Ces rainures sont prévues sur la face 19 de la collerette opposée à la face 17 de celle-ci destinée à venir en appui contre le bord 3 de la portion 1. Les rainures 18 s'étendent du bord de l'évidement 14, jusqu'au bord extérieur de la collerette 13. Lorsque l'élément hydraulique, immobilisé en atelier, est rempli d'un fluide, la pression intérieure est relativement faible, de l'ordre d'une atmosphère. Dans ces conditions de pression, le bouchon 10 assure l'obturation du conduit 4 et le fluide contenu dans le premier élément hydraulique ne peut s'écouler. En particulier, le diamètre de la face extérieure 15 du bouchon 10 est adapté à celui de la face intérieure 5 de la portion 1 de manière à garantir l'étanchéité à l'interface entre la paroi latérale du bouchon et celle de la portion de raccord. Si par mégarde, le bouchon 10 est laissé en position et la connexion entre les premier et second éléments réalisées, le fluide contenu dans le second élément hydraulique ne peut être mis sous pression, car ce fluide s'échappe par les rainures 18 prévues sur la collerette du bouchon. Constatant l'apparition d'une fuite au niveau du raccord entre les premier et second éléments hydrauliques, l'opérateur comprend immédiatement que la bague d'étanchéité n'a pas été installée en remplacement du bouchon 10. L'opérateur corrige cette erreur sans qu'elle ne porte à conséquence, en particulier sans que la pression puisse s'élever d'un côté du bouchon de telle sorte que le bouchon explose et que des débris polluent l'intérieur des éléments hydrauliques. L'ensemble d'obturation temporaire comporte également un capuchon vissable 20, comportant un taraudage conjugué du filet prévu sur la portion de raccord 1, pour fixer temporairement le capuchon 20 sur la portion de raccord 1. Le capuchon 20 vient coiffer le bouchon 10 placé en position, de manière à le maintenir en place, la collerette 13 étant appliquée contre le bord 3 de la portion 1, tout en protégeant la portion de raccord 1 lors des manipulations du premier élément hydraulique. L'ensemble d'obturation temporaire comporte également un outil d'ouverture des moyens de fermeture du bouchon. Comme cela est représenté sur la figure 2, l'outil 30 comporte un carter 31 comprenant une portion principale 32 tubulaire, ouverte à une extrémité et obturée à l'autre, et une portion de dérivation 33 constituant un piquage sensiblement au milieu de la portion principale 32 et formant un robinet. L'extrémité ouverte de la portion principale 32 comporte une collerette 34 destinée à venir en appui de la collerette 13 du bouchon 10. L'outil 30 comporte des moyens de connexion 35 comportant un taraudage apte à coopérer avec le filet prévu sur la portion de raccord 1, pour la fixation temporaire de l'outil sur la portion de raccord. De la sorte, l'outil 30 peut être connecté hydrauliquement à la portion de raccord 1. Eventuellement, les moyens de connexion comportent des moyens d'étanchéité adaptés pour réaliser une connexion étanche. L'outil 30 comporte, en outre, une tige 40 montée coaxialement à la portion principale 32, libre en translation selon l'axe A et en rotation autour de l'axe A. La tige 40 traverse l'extrémité obturée de la portion tubulaire 32. Un joint torique 36 est prévu à l'interface entre la portion principale 32 et la tige 40 de manière à obturer de manière étanche cette extrémité de la portion principale du carter. La première extrémité 40A de la tige 40, située à l'extérieur du carter, porte des moyens de préhension 41 permettant à l'opérateur d'actionner de la tige 40 en translation le long de l'axe A et en rotation autour de l'axe A. L'autre extrémité 40B de la tige 40, rétractable à l'intérieur du carter, porte un moyen 42 de découpe du fond 12 du bouchon 10. De préférence, le moyen de découpe est une lame de scie de forme cylindrique dont le diamètre est inférieur au diamètre d de l'évidement 14 ménagé dans le bouchon 10. La lame de scie comporte des dents disposées sur son bord avant, situé à l'écart de la tige 40. Les dents permettant de découper le matériau constitutif du fond du bouchon. De plus, du côté de son extrémité 40B, la tige 40 porte un moyen de maintien 43 permettant de maintenir la partie découpée du fond 12 du bouchon 10 et de la déplacer vers l'intérieur du carter 31 de l'outil 30, pour qu'elle ne s'échappe pas dans le conduit 4 et gêne l'écoulement du fluide. Dans le mode de réalisation représenté sur les figures, ce moyen de maintien 43 est une vis auto-perforante, coaxiale à la tige 40 et disposée au centre de la lame de scie 42, la vis faisant saillie axialement au-delà des dents de celle-ci. L'opérateur souhaitant vidanger le premier élément hydraulique en utilisant l'outil 30, vient le fixer temporairement sur la portion de raccord 1, en vissant le moyen de connexion 35 sur la portion de raccord 1 (figure 2). Puis, en saisissant la poignée 41, l'opérateur déplace la tige 40 de sorte que le moyen de maintien 43 vient en contact du fond 12 du bouchon 10. Puis par un mouvement de rotation et à force, il fait pénétrer la vis auto-perforante des moyens 43 dans le matériau constitutif du fond 12. En poursuivant son mouvement de vissage, l'opérateur vient d'abord mettre en contact les dents de la lame de scie 42 avec le fond 12 du bouchon 10, puis y découpe une partie. Une fois que le fond 12 du bouchon 10 a été découpé (figure 3), l'opérateur translate la tige 40 de manière à rétracter l'extrémité 40B de la tige 40 dans le carter 31 pour écarter la partie du fond maintenue par la vis auto-perforante (figure 4) du reste du bouchon. En ouvrant de la sorte les moyens de fermeture du bouchon, une section de passage est créée dans le bouchon 10. Le fluide contenu dans le premier élément hydraulique peut alors s'écouler à travers le bouchon 10, dans la portion principale 32, puis dans la portion de dérivation 33 du carter, vers un réservoir de collecte. Dans le second mode de réalisation de l'ensemble d'obturation temporaire représenté aux figures 5 à 8, les moyens de fermeture du bouchon 110 comportent le fond 112 du bouchon qui est muni d'un orifice 150 traversant et d'un pion 160. L'orifice 150 connecte hydrauliquement le conduit 4 de la portion de raccord 1 et l'évidement 114 prévu dans le corps du bouchon 110, lorsque le bouchon est en position. Le pion 160 a une forme complémentaire de celle de l'évidement 114. Dans le mode de réalisation représenté sur les figures, le pion 160 est cylindrique. De préférence, la face intérieure 116 de la paroi 111 du bouchon est munie d'un taraudage et la paroi extérieure 161 du pion 160 est munie d'un filet adapté permettant le vissage du pion 160 à l'intérieur du bouchon 110. Le pion 160 bouche la section de passage à travers le bouchon 110 lorsqu'il est logé à l'intérieur de l'évidement 114. De préférence, le pion 160 vient en appui contre le fond 112 du bouchon 110. Sur la face 162 du pion 160, face d'extrémité opposée à la face destinée à venir contre le fond 112, le pion 160 comporte un trou borgne 163 à six pans. L'outil 130 de l'ensemble d'obturation temporaire selon ce second mode de réalisation diffère de l'outil 30 du premier mode de réalisation uniquement en ce que l'extrémité 140B de la tige 140, au lieu de porter une vis auto-perforante et une lame de scie, est conformée de manière à comporter une clé 143 à six pans adaptée au trou borgne 163 du pion 160. Cette clé constitue un moyen de liaison permettant de coupler temporairement la tige au pion, de manière à visser le pion dans l'évidement ou à le dévisser hors de l'évidement 114. Lorsque l'opérateur souhaite vidanger le fluide contenu dans le premier élément hydraulique, il fixe temporairement l'outil 130 sur la portion de raccord 1 grâce au moyen de connexion 35. La collerette du carter 31 est alors appliquée contre la collerette 13 du bouchon 110. Puis, l'opérateur saisit la poignée 141 de la tige 140 pour déplacer celle-ci axialement en direction du pion 160. Une fois que l'extrémité 140B de la tige 140 est en contact du pion 160, l'opérateur effectue une rotation limitée pour engager l'extrémité de la tige formant une clé à six pans, dans le trou borgne à six pans du pion. Une fois que les moyens de liaison sont couplés les uns aux autres, l'opérateur effectue une rotation à force de manière à dévisser le pion 160. Une fois que le pion 160 est totalement délogé du bouchon 110, la tige 140, portant le pion 160 est déplacée axialement à l'écart de la portion de raccord 1, de manière à déplacer le pion 160 le long de la portion principale 32 du carter 31 pour venir le placer, en réserve, au voisinage de l'extrémité obturée de la portion 32. Une section de passage étant maintenant créée à travers le bouchon 110, le fluide s'écoule depuis le conduit 4, à travers le bouchon 110, d'abord dans la portion principale, puis dans la portion de dérivation du carter de l'outil, avant d'être reçu dans un réservoir adapté. Avantageusement, dans ce second mode de réalisation, non seulement une vidange de l'élément hydraulique peut être réalisée proprement et facilement, mais encore un remplissage de cet élément peut être réalisé. Pour ce faire, en couplant des moyens adaptés d'alimentation en fluide sur la portion de dérivation 33 du carter 31 de l'outil 130, le fluide peut être injecté via le conduit de dérivation et le conduit principal de l'outil, à travers le bouchon 110 dans le conduit 4 de la portion de raccord 1. A l'issue du remplissage de l'élément hydraulique, l'opérateur ferme les moyens d'obturation par translation de la tige 140 pour repousser le pion 160 vers le bouchon 110, puis par rotation de la tige 40 pour visser le pion 160 dans l'évidement du bouchon 110 jusqu'à ce qu'il vienne en butée contre le fond 112 de celui-ci, assurant l'obturation de l'orifice 150. L'outil 130 est finalement désolidarisé de la portion de raccord 1. L'homme du métier constatera que l'ensemble d'obturation temporaire selon l'invention présente de réels avantages pour la manipulation en atelier d'éléments hydrauliques devant contenir un fluide. Il offre des garanties de simplicité d'utilisation, de sécurité et de simulation de la bague d'étanchéité à utiliser dans le raccord. REVENDICATIONS1.- Ensemble d'obturation temporaire de l'ouverture d'une portion de raccord (1) d'un élément hydraulique, caractérisé en ce qu'il comporte un bouchon (10 ; 110) comportant un corps s'étendant axialement, apte à être inséré à force dans ladite ouverture et comportant des moyens de fermeture de ladite ouverture, et une collerette (13) située au voisinage d'une extrémité axiale dudit corps, la collerette s'étendant sensiblement radialement à partir et à l'écart dudit corps, et étant destinée à venir en appui du bord (3) de la portion de raccord entourant ladite ouverture, la collerette présentant une épaisseur (e) égale à celle d'une bague d'étanchéité devant être utilisée pour effectuer le raccord entre ladite portion de raccord et une portion de raccord d'un autre élément hydraulique. 2.- Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que la collerette du bouchon (10 ; 110) est munie d'au moins une rainure (18), la ou chaque rainure étant située sur la face de la collerette (19) opposée à la face de la collerette (17) destinée à venir en appui sur un bord (3) de la portion de raccord (1) entourant ladite ouverture, et s'étendant sensiblement radialement par rapport à l'axe (A) du corps du bouchon. 3.- Ensemble selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que ledit corps comporte un évidement axial délimitant dans ledit corps une paroi latérale et un fond plein, ledit fond constituant lesdits moyens de fermeture. 4.- Ensemble selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte, en outre, un outil (30) d'ouverture des moyens de fermeture, comportant : - un moyen (42) de découpe du fond (13) du bouchon (10) ; et, - un moyen d'actionnement (40), couplé au moyen de découpe, pour effectuer le percement du fond du bouchon. 5.- Ensemble selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit outil (30) comporte, en outre, un moyen de maintien (43) de la partie du fond (13) du bouchon (10) ayant été découpée, le moyen d'actionnement portant également ledit moyen de maintien pour permettre le couplage de ladite partie découpée du fond et le déplacement de la partie découpée du fond à l'écart du reste du bouchon. 6.- Ensemble selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que ledit corps comporte un évidement axial délimitant dans ledit corps une paroi latérale et un fond, en ce que ledit fond (112) comporte un orifice traversant (115), et en ce que les moyens de fermeture sont composés dudit fond comportant un orifice traversant et d'un pion (160) amovible qui, dans l'état bloquant des moyens de fermeture, est logé à l'intérieur de l'évidement (114) et vient, de préférence, contre ledit fond (112) pour en obturer l'orifice (115). 7.- Ensemble selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comporte, en outre, un outil (130) d'ouverture des moyens de fermeture, comportant des moyens de liaison (143), aptes à être couplés temporairement à des moyens de liaison conjugués (163) équipant ledit pion (166), et des moyens d'actionnement (140) portant lesdits moyens de liaison et permettant, après couplage avec ledit pion, le déplacement du pion hors de l'évidement ou dans l'évidement. 8.- Ensemble selon l'une quelconque des revendications 4, 5 et 7, caractérisé en ce que ledit outil (30 ; 130) comporte, en outre, des moyens de connexion (45) adaptés pour fixer temporairement l'outil sur ladite portion de raccord. 9.- Ensemble selon la revendication 8, caractérisé en ce que ledit outil (13 ; 130) comporte un carter (31) conformé de manière à délimiter un conduit permettant, lorsque les moyens de fermeture du bouchon sont ouverts, de guider le fluide s'écoulant à travers. 10.- Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte, en outre, un capuchon (20), comportant des moyens de connexion permettant de fixer temporairement le capuchon sur ladite portion de raccord de manière à coiffer ledit bouchon (10 ; 110) lorsque celui-ci est en position sur la portion de raccord.