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Ro PERISSE, résidant à PARISo DISPOSITIF DE RACCORDEMENT ETANCHE ET INSTANTANE POUR CANALISATIONS DE FLUIDE
On sait que pour mettre provisoirement en communication deux ca- nalisations de passage de fluide sous pression par une manoeuvre aussi rapide que possible,ou encore pour obturer rapidement l'extrémité d'une canalisation de fluide sous pression avec la possibilité d'ouvrir aussi rapidement cette extrémité, on utilise des dispositifs de raccordement constitués par deux rac- cords s'adaptant l'un sur l'autre de façon plus ou moins étanche, dans le pre- mier cas ces raccords comportent tous un canal pour le passage du fluide et dans le second cas un seul de ces raccords comporte un tel canal, l'autre rac- cord constituant alors le moyen d'obturation proprement dit.
Cependant,les dispositifs de raccordement connus ne donnent pas entière satisfactions notamment ceux conçus pour assurer la mise en communica- tion provisoire de deux canalisations de passage de fluide sous pression, par exemple pour brancher la canalisation d'un appareil graisseur sur une canalisation de graissage d'un organe mécanique tel qu'un organe de voiture automobile.
Les raccords graisseurs connus, présentent l'inconvénient de n'avoir qu'une zone d'étanchéité située généralement dans un plan perpendicu- laire à l'axe des orificesdes raccord s par lesquels s'effectuent le trans- vasement du lubrifiant sous pression.
L'étanchéité dans ces raccords est obtenue par des surfaces en contactmaintenues par l'application d'une force qui s'oppose à la pre ssion du lubrifiant circulant dans ces raccords..
Cette force d'application nécessaire à l'obtention et au maintien de l'étanchéité de l'accouplement doit être d'autant plus grande que la pres- sion est plus élevée
De ce fait, les raccords d'alimentation sont compliqués et la par- tie étanche de chacun des raccords, soumise à une forte pression, est suscep- tible de se détériora rapidement.
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le dispositif de raccordement assurant l'obturation de l'extré- mité d'une canalisation de fluide sous pression présente :Les mêmes inconvé- nients.
Pour remédier à ces inconvénients, l'invention permet de réaliser un nouveau dispositif de raccordement comportant en combinaison, un raccord mais formé par un corps de section circulaire comportant un canal intérieur débouchant d'une part par un conduit de sortie à une extrémité du corps desti- née à être raccordée à une canalisation et d'autre part par un conduit d'en- trée à la périphérie de ce corps en au moins un point intermédiaire de sa longueur, un raccord femelle formé par un manchon dont une partie au moins est adaptée à s'emmancher sur le raccord mâle,
et des moyens d'étanchéité con- sistant en au moins deux joints toriques en matière plastique disposés dans des gorges annulaires prévues dans la paroi interne du raccord femelle de part et d'autre de la zone périphérique en communication avec le canal inté- rieur du raccord mâle et susceptibles de coopérer avec la surface extérieure du raccord mâle.
Le raccord femelle peut être un raccord d'obturation et comporter à cet efft des parois pleines.
Le raccord femelle peut être également un raccord pour la mise en communication de la canalisation branchée sur le raccqrd mais avec une se- conde canalisation, à cet effet les parois de ce raccord femelle comportent un canal intérieur destiné à être branché sur cette seconde canalisation et débouchant dans la paroi intérieure du raccord femelle entre les logements de section égale des moyens d'étanchéité.
L'orifice de sortie éventue lle du fluide sous pre ssion hors du raccord mâle dans le premier cas et les orifices de passage du fluide d'un rac- cord à l'autre dans le second cas, sont situés entre deux parties étanches de section égale, ce qui a pour effet d' équilibrer les forces résultant de la pression du fluide contenu ou circulant dans l'accouplement, et susceptible de provoquer le déplacement longitudinal d'un raccord sur l'autre.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, le canal inté- rieur du raccord mâle comporte une soupape d'arrêt s'opposant au retour du fluide vers la périphérie de ce raccord.
De préférence, la soupape d'arrêt est constituée par une pièce élastique maintenue en place dans le conduit de sortie du raccord mâle par des moyens de retenue et s' appliquant contre l'orifice du conduit d'entrée de ce raccord à l'endroit où il débouche dans le conduit de sortie.
Suivant un mode particulier de réalisation, la section de la pièce élastique est sensiblement égale à celle de la canalisation de sortie, et cette pièce élastique se déforme par réduction de section lors du passage du fluide dans le sens normal et par augmentation de section sous l'effet d'une contre- pression.
Cet accouplement équilibré est capable de trouver des applica- tions dans un domaine extrêmement vaste, aussi bien pour des utilisations de raccordement de longue durée que pour des raccordements dits instantanés, tels que les raccordements pour le graissage des organes de machines ou de véhicules.
Pour des raisons de prix de revient, le raccord mâle est en gé- néral l' organe récepteur du lubrifiant, tandis que le raccord femelle est l'organe d'alimentation ou de distribution, mais il pourrait très bien en être autrement Pour des raisons identiques, les logements des deux joints toriques sont prévus dans la paroi intérieure du raccord femelle.
Dans les raccords du dispositif suivant l'invention, l'accouple- ment est équilibré automatiquement et les parties métalliques des raccords ac- couplés ne sont jamais appuyées les unes contre les autres, du fait de la pre ssion du fluide qu'elles contiennent. En conséquence , l'usure de ces par-
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tie s métalliques s'en trouve extrêmement réduite,ce qui est évidemment un avan- tage appréciable susceptiblepar exemple,de permettre de doter certaines pièces mécaniques (axes ou pivots par exemple) d'une extrémité taillée dans la masse même:, en forme de raccord mâle.
Un autre avantage important réside en ce que 1' accouplements ou la désaccouplement, des raccords du dispositif selon l'invention se font sans effort, par simple emmanchement ou retrait d'un raccord sur l'autre.
D'autres détails et particularités de l'invention ressortiront de la description de quelques formes particulières de réalisation données ci-après à titre d'exemples non limitatifs et avec référence aux dessins anne- xés, sur lesquels :
La fig. 1 représente en coupe axiale une forme de réalisation de raccord mâle suivant l'invention
La figo 2 représente en coupe axiale une première forme de réalisation de rac- cord femelle correspondant
La fig. 3 représente partiellement en coupe axiale une variante de cette forme de réalisation du raccord femelle ;
Les figs. 4 et 5 représentent partiellement en coupe et en élévation latérale, l'assemblage sur le raccord mâle de deux autres formes de réalisa- tion du raccord femelle qui est, dans ses deux formes de réalisation, un moye n d'obturation ; La figo 6 est une vue en coupe longitudinale d'une autre forme de réalisation de raccord mâle; La fig. 7 représente le même raccord mâle vu en section longitudinale,pendant l'injection d'un fluide à travers ce raccord, injection réalisée grâce à un raccord femelle emboîté autour dudit raccord : La fig. 8 représente une section longitudinale du raccord mâle lorsqu'il s'op- pose au reflux du fluide précédemment introduit; Les figso 9 et 10 représentent en section longitudinale, deux autres variantes du raccord mâle.
Dans la forme de réalisation représentée à titre d'exemple sur la fig. 1, le raccord mâle est formé par un corps 1 de section circulaire com- portant un canal intérieur 2 débouchant d'une part à la périphérie de ce corps en 3, c'est-à-dire en un point intermédiaire de sa longueurs et d'autre part à une extrémité 4 de ce corpscette extrémités destinée à être fixée sur une canalisations portant un filetage extérieur 5, préférablement un filetage co- nique pour assurer sans joint intermédiaire l'étanchéité nécessaire entre le raccord mâle et la canalisation sur lequel il est fixé. L'autre extrémité 6 du corps 1 comporte avantageusement en bout un évidement 7 de section poly- gonale destiné à recevoir une clé polygonale pour le vissage du corps 1 sur une canalisation.
Par ailleurs le bord externe de cette extrémité 6 du corps est chanfreiné o
De préférencele canal intérieur du corps 1 est en deux parties 2 et 2a communiquant par une cavité intérieure 8 de plus grande section, cette cavité renfermant une bille 9 appliquée contre les bords de l'ouverture de la partie 2 du canal intérieur dans cette cavité par un ressort 10 prenant appui sur les bords de l'ouverture dans cette même cavité de la partie 2a du canal intérieur Eventuellement, la partie 2 du canal intérieur peut déboucher non pas en un seul point 3 de la périphérie du corps 1, mais en plusieurs points, ce qui augmente la section de passage du fluide.
Le corps 1 comporte avantageusement une gorge périphérique 11 à l'endroit du ou des orifices 3 de la partie 2 du canal intérieur, mais il pourrait ne pas en comporter, le ou les orifices se terminant alors sur la périphérie par des chanfreins (non re- présentés) o
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La forme du raccord mâle permet sa rectification cylindrique sur machines à rectifier sans centre,ce qui permet d'obtenir une précision remar- quable en tant que dimension à des prix de revient intéressants.
La fig. 2 représente une première forme de réalisation possible du raccord femelle, forme de réalisation destinée à être montée sur une cana- lisation de fluide sous pression pour assurer la mise en communication de cet- te canalisation avec celle sur laquelle est monté le raccord mâle. Dans cette forme de réalisation, le raccord femelle qui e st formé par un manchon 12 des- tiné à être emmanché sur le raccord mâlecomporte dans sa paroi, un canal in- térieur 13 débouchant d'une part à l'extérieur d'une protubérance 14 du man- chon, et d'autre part en un point 15 de la paroi intérieure du manchon situé en regard de l'orifice latéral 3 ou de la gorge périphérique 11 du raccord mâle lorsque le raccord femelle est emmanché sur le raccord mâle.
Les parois de l'extrémité du canal 13 débouchant à l'extérieur de la protubérance 14 sont filetées de façon à pouvoir visser le raccord femelle sur l'extrémité filetée d'une canalisation. Le bord intérieur de l'extrémité 16 du manchon, par laquelle il est engagé sur le raccord mâle, est avantageusement chanfrei- né, tandis que l'autre extrémité 17 comporte un rebord intérieur 18 destiné à s'appliquer contre l'extrémité fermée 6 du raccord mâle en assurant le positionnement correct du raccord femelle sur le raccord mâle, c'est-à-dire la mise en concordance de l'orifice 15 du raccord femelle avec la gorge 11 du raccord mâle.
Selon la caractéristique essentielle de l'invention, deux joints toriques 19 et 20, de préférence de section circulaire, en matière plastique, en caoutchouc naturel ou synthétique par exemple, sont disposés dans des lo- gements formés par des gorges 21 et 22 de la paroi intérieure du manchon 12, ces deux gorge s étant situées de part et d'autre de l' orifice 15 qui se trou- ve au regard de la gorge 11 et du ou des orifices 3 du raccord mâle lors de l'accouplement des deux manchons.
Si le raccord femelle est destiné à être accouplé avec un raccord mâle ne comportant pas de gorge 11, ce raccord femelle comporte avantageuse- ment une gorge 41 (voir fig. 3) pratiquée dans la partie de sa paroi interne qui est située entre les logements 21 et 22 des joints d'étanchéité.
Pour utiliser le dispositif de raccordement selon l'invention, par exemple celui constitué par le raccord mâle selon la fig. 1, et le raccord femelle représenté à la figo 2, il suffit d'engager l'extrémité 16 du raccord femelle sur l'extrémité 6 du raccord mâle puis de pousser simplement le rac- cord femelle sur le raccord mâle jusqu'à ce que le rebord 18 s'applique sur l'extrémité 6 du raccord mâle, ce qui place automatiquement l'orifice 15 du raccord femelle en regard de la gorge 11 du raccord mâle. Au début de l'opé- ration, le guidage du raccord femelle sur le raccord mâle est assuré par le fait que les bords se correspondant des deux extrémités 6 et 16 du raccord mâle et du raccord femelle sont chanfreinés.
Après cet accouplement, les joints toriques 19 et 20 se trouvent en contact permanent aussi bien avec une généra- trice extérieure du corps du raccord mâle qu'avec une génératrice intérieure du manchon formant le raccord femelle On peut alors faire circuler le fluide sous pression à travers le dispositif de raccordement, le raccord mâle étant conçu pour être l'organe récepteur de fluide, le fluide est distribué dans ce raccord par le raccord femelle : le fluide sortant de l'orifice 15 du raccord femelle s'écoule dans la gorge 11 du raccord mais,puis, par le ou les orifi- ces 3 de ce raccord, passe dans la partie 2 du canal intérieur de ce raccord, pousse la bille 9 contre l'action du ressort 10 et rentre dans la cavité 8 pour re ssortir du raccord mâle par la partie 2a de son canal intérieur.
La bille 9 forme donc clapet de retenue du fluide ayant pénétré par la partie 2 du canal intérieur dans la cavité 8.
On a préféré disposer les joints toriques dans le raccord femelle, plutôt que sur la périphérie du raccord mâle, car il est beaucoup plus facile d'obtenir un fini de surface impeccable sur un cylindre extérieur que dans un alésage, et, par conséquent, on peut polir parfaitement le raccord mâle et
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celui-ci pourra être mis en place et sortir successivement un très grand nombre de fois sans user lesjoints toriques d'une façon appréciable.
Par ailleurs, la disposition des joints toriques dans le raccord femelle a un avantage indiscutable dans de nombreuses applications où le rac- cord mâle sera l' organe récepteur de lubrifiant pour une canalisation de grais- sage d'un organe de machine ou d'un véhicule, et le raccord femelle,un organe d'alimentation ou de distribution périodique de lubrifiant. Dans ce cas, il y aura en effet un très grand nombre de raccords mâles en circulation qui pourront être alimentés périodiquement par un seul raccord femelle monté à l'extrémité d'une canalisation d'un appareil de graissage.
Il sera donc in- téressant de fabriquer les raccords mâles en quantité pour un prix de revient minimums tandis que le prix de revient de chacun des raccords femelles uti- lisés en minorité pourra être plus élevéo
La disposition des joints toriques dans le raccord femelle a pour avantage de permettre effectivement de réduire le prix de revient des raccords mâles.
Il convient de noter que la pre ssion du fluide circulant dans la zone de passage d'un raccord à l'autre ne peut pas rompre l'accouplement des deux raccords simplement emmanchés l'un sur l'autre:, car la disposition des joints toriques 19 et 20, de part et d'autre des orifices 3 et 15 détermine deux parties étanches de section égale de part et d'autre de ces orifices, ce qui a pour effet d'équilibrer les forces résultant de la pression du fluide circulant dans l'accouplement.
Les figSo 4 et 5 représentent deux forme s de réalisation possible s d'un raccord femelle destiné à obturer de façon étanche un raccord mâle tel que le raccord selon la figo 1. Le raccord femelle représenté à la fig. 4 est formé par un simple manchon 36 pouvant être emmanché sur le raccord mâle et comportant dans sa paroi intérieures,deux gorge s 21 et 22 dans chacune des- quelles est logé un joint torique d'étanchéité en matière plastique 19 ou 20, les gorge s 21 et 22 étant situées de part et d'autre du point de la paroi du manchon 36 qui vient en regard de l'orifice latéral 3 du raccord mâle lors de l'accouplement des deux raccords. Le manchon femelle représenté à la fig.
5 ne diffère de celui selon la figo 4 que par le fait que son extrémité 37, opposée à celle par laquelle le manchon 36 est engagé sur le raccord mâle comporte un rebord 38 s'étendant vers l'intérieurou une cloison, destinée à s'appliquer sur la face fermée 6 du raccord mais en assurant un positionne- ment correct du raccord femelle sur le raccord mâle avec les joints toriques 19 et 20 situés de part et d'autre de l'orifice latéral 3 du raccord mâle.
Si le raccord mâle comporte une cavité intérieure avec une bille 9 formant clapet de retenues, l'accouplement du raccord femelle d'obturation sur ce raccord mâle vient compléter l'étanchéité de l'obturation. Evidemment le raccord mais pourrait ne pas comporter de bille 9 formant clapet de retenue car le raccord femelle d'obturation suffit à assurer une obturation parfaite- ment étanche.
Si l'on se réfère maintenant à la fig. 6, on voit une variante de réalisation du raccord mâle représenté à la fig. 1. Le raccord mâle 52 (figo 6) comporte un canal axial 53 et un canal 54 sensiblement perpendiculai- re au canal 53 et débouchant dans ce canal. Le canal 54 constitue le conduit d'arrivée du fluide. Quant au canal axial 53, il constitue le conduit de sortie du fluide et l'extrémité 56 du raccord 52,qui correspond à l'orifice 55 de sorties porte un filetage servant à la fixation du raccord sur une ca- nalisation ou des organes destinés à recevoir le fluide sous pression.
Dans la partie du canal 53, qui est voisine du canal %4, est dis- posée une pièce 51 en matière élastique dont la section est sensiblement égale à celle du canal 53o Ainsi, cette pièce élastique 51 remplit complètement la partie considérée du canal 53 et elle s'applique par sa périphérie sur le bords de l'orifice par où débouche le canal 54- @
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Le canal 53 se prolonge, du coté opposé à l'orifice de sortie 55, par une partie 57 de plus grand diamètre, et la pièce élastique 51 comporte un épanouissement 58 logé dans cette partie 57. Une sertissure 59 empêche la pièce 51 de sortir du raccord par l'extrémité opposée à l'orifice 55,une ron- delle métallique 60 étant interposée entre l'épanouissement 58 et la sertis- sure 59.
On va expliquer le fonctionnement de ce mode de réalisation de raccord mille en coopération avec un raccord femelle tel que celui représenté à la fig. 7, d'une structure légèrement différente de cells des raccords femel- les représentés aux fige. 2 et 3, mais il est bien évident que le fonction- nement serait le même avec n'importe quel raccord femelle présentant les mêmes caractéristiques fondamentales, en particulier en ce qui concerne la disposi- tion des deux joints -toriques.
Sur la fige 7 est représenté un dispositif de raccordement instan- tané complet, ce dispositif étant constitué par un raccord mâle identique à celui de la fig. 6 et par un raccord femelle 61 qui comporte un canal inté- rieur 66 qui débouche en 67 dans une gorge annulaire 69 de la. paroi intérieure de ce raccord, cette gorge étant en regard du canal 54 lors de l'emboîtement des deux raccords. Dans cette gorge 69 sont logés deux joints toriques 70 en matière élastique, qui sont en contact entre eux en position de repos de façon à fermer alors l'orifice 67. Mais lorsque du fluide sous pression circula dans le canal 66 dans le sens de la flèche F, ce fluide écarte les deux joints 70 et sort du canal 66 en passant entre ces deux joints.
Les sections d'applica- tion des joints toriques 70 sur les cotés de la gorge 69 sont avantageusement de dimensions égales, ce qui assure un équilibre entre les deux forces de pression opposées qui existent lors du passage du fluide sous pression. L'ex- trémité 68 du canal 66 est filetée pour être branchée sur une canalisation d'amenée de fluide sous pression. Par ailleurs, le raccord 61 possède un au- tre canal intérieur 81 dont le rble est secondaire puisqu'il est prévu pour permettre l'évacuation de l'air lors de l'emboîtement de ce raccord sur un raccord mâle.
Lorsqu'on injecte un fluide dans le raccord mille 52, au moyen du raccord femelle 61 emboîté autour dudit raccord 52, comme représenté à la fig.7, la pièce obturatrice 51 se déforme élastiquement pour laisser le passage au fluide qui circule dans le sens des flèches Fo L'extrémité 82 de l'obturateur 51 prend alors une forme de section plus faible, comme indiqué à fig. 7.
L'épanouissement 58 empêche que l'obturateur 51 ne soit entraîné par le fluide vers le canal 55.
Lorsque le fluide a été injecté à travers le raccord 52, et qu'il tend à refluer en sens inverse dans le sens de la flèche G sous l'effet d'une contre-pression, l'obturateur 51 est refoulé contre la rondelle 60 et la ser- tissure 59 (voir figo 8) et il tend à se gonfler en obstruant tous les orifi- ces, et notamment le canal d'arrivée 54 qu'il obture au moyen d'une enflure 83.
Le diamètre du canal 54 doit être assez petit pour que l'obturateur élastique 51 ne risque pas d'y pénétrer par fluage.
La sertissure 59 destinée à retenir l'épanouissement 58 dans sa tendance à se mouvoir vers l'extérieur du raccord peut, dans le cadre de l'in- vention, être remplacé par exemple par une goupille disposée transversalement à l'extrémité du raccord opposée à l'extrémité filetée, ou par un embout vissé à l'extrémité du raccord, ou par tout autre dispositif fermant totalement ou partiellement l'extrémité de la partie 57 du canal axial 53.
Suivant une variante de réalisation représentée à la fig. 9, la pièce en matière élastique comporte une gorge annulaire 84 en regard du canal 54. La pièce élastique joue le même rôle que la pièce élastique des réalisa- tions précédentes,mais en raison de la présence de la gorge 84, le fluide qui arrive par le canal 54 exerce deux forces de pression opposées sur les pa- rois latérales de cette gorge 84, et il se produit un certain équilibrage qui tend à maintenir en place la pièce élastique.
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Si les parties cylindriques en contact avec le canal de circula- tioin interne 55 sont de dimensions égales,, les sections d'application de la pression sont égales,par suite il y a équilibre et on peut supprimer l'épa- nouissement 58 de la pièce élastique et la partie de plus grande section du canal 53o Une réalisation de ce genre est représentée sur la fig. 10.
Lors de 1* injection de fluide sous pression par le canal 54, la pièce 51 de cette forme de réalisation se maintient en place uniquement grâce à l'équilibre en- tre Le s deux f orce s de pression., opposées et égales entre elle s du fluide sur le s parois latérales de la gorge 64, et la partie terminale 62 de cette pièce élastique s'écrase élastiquement sous Inaction du fluide en laissant passer ce fluide vers l' orifice de sortie 55.
Les dispositifs de raccordement selon l' invention sont suscepti- bles de nombreuses applications, notamment dans les dispositifs de graissage périodique d'organes de machines ou d'organes mécaniques de véhicules auto- mobiles, le raccord mâle étant fixé à demeure sur l'extrémité libre de la canalisation de graissage d'un tel organe pour jouer le rôle d'organe récep- teur, tandis que le raccord femelle est porté par l'extrémité libre de la ca- nalisation d'un appareil graisseur. L'obturation du raccord mâle après grais- sage peut Cire assurée par un raccord femelle telle que les raccords des figs.4 et 5 ou par un simple manchon en matière plastique destiné à être emmanché sur le raccord mais pour le protéger des poussières si le fluide est à basse pression.
Les dispositifs de circulation à sens unique du principe de ceux que l'on vient de décrite peuvent se présenter sous les formes les plus va- riées et ils sont susceptibles de remplacer avantageusement les clapets et les dispositifs analogues connus.
En outre, il est bien évident que les dispositifs de raccorde- ment selon l'invention pourront faire l'objet de toutes les applications pos- sibles et que les raccords qui constituent ces dispositifs pourront recevoir toutes modifications jugées utiles selon les cas et les applications sans pour cela sortir du cadre de l'invention défini par les revendications sui- vantes.
REVENDICATIONS.
1 - Dispositif de raccordement équilibrée étanche et instantanée pour canalisation de fluide sous pression, caractérisé par le fait qu'il com- porte en combinaison un raccord mâle formé par un corps de section circulaire comportant un canal intérieur débouchant d'une part par un conduit de sortie, à une extrémité du corps destinée à être raccordée à une canalisation et d'au- tre part par un conduit dentrée à la périphérie de ce corps en au moins un point intermédiaire de sa longueurs, un raccord femelle formé par un manchon dont une partie au moins est adaptée à s'emmancher sur le raccord mâle;
, et des mo@ens d'étanchéité consistant en deux joints toriques en matière plasti- que disposés dans des gorges annulaires prévues dans la paroi interne du rac- cord femelle de part et d'autre de la zone périphérique en communication avec le canal intérieur du raccord mâle; ces joints toriques étant susceptibles de coopérer avec la surface extérieure du raccord mâle et leurs surfaces d'appli- cation étant de dimensions égales.