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I
l.a presente invention concerne un connecteur hydraulique capable
d'être connecte et/ou deconnecte automatiquement sans qu'un operateur
ait à intervenir à l'emplacement du connecteur.
~ n tel connecteur est particulièrement utile pour envoyer un
S - fluide comprimé dans un appareil i~merge et, plus particulièrement
encore, pour envoyer un fluide comprime dans un obturateur gonflable
lors d'une reparation à effectuer sur une conduite irmmergee.
Dans ce dernier cas, il peut, en outre, être utile d'avoir le
moyen de degonfler l'obturateur.
10 - La presente invention se propose de fournir un connecteur
hydraulique a connexion et deconnexion automatiques et aussi de doter ce
connecteur de moyens supplementaires le rendant apte a perme~tre le
retrait d'un fluide comprime d'un appareil aussi ~ien que l'introduction
d'un fluide comprime dans cet appareil.
- Selon l'invention, un connecteur hydraulique des-tine
a relier un appareil a un conduit hydraulique et comprenant une premiere
partie fixe rnunie de moyens de fixation pour la fixer sur l'apparei' et
d'un premier passage interne qui traverse cette premiere partie et une
deuxieme partie retractable munie d'un s~steme de verrouillage pour la
20 - verr.ouiller sur la première partie et d'un deuxieme passage interne qui
est relié, à une première extremite de cette deuxième partie, à un moyen
de connexion apte à être connecte au conduit hydraulique et qui est apte,
à une deuxième ~xtrémité de cette deuxième partie, a venir se placer cn
conumlnicaLion avec ledit premier passage in~crne, dans lequel ladite prc-
mière partic est un receptacle cylindrique relllelle dont le rond porte
une tubulure axiale dirigee vers l'interieur de ce réceptacle et appar-
tenant audit premier passage interne, ladite deuxième partie est un corps
creux cylindrique mâle apte à être introduit dans ledit réceptacle cylin-
~rique e~ conten.lnt un coulisseau cylindrique qui. coulisse ax;alemerltet qui est sollicité axialement par un organe élastique principal en
direction de ladite deuxicmc extré)nité dc la(3ite deuxi~mc partie vers
une position de verrouillcl~e dans laquelle il verrouille led:it sysL~me
5 - de verrouillage, et ledit deuxième passage interne est partiellemellt
forme parun noyau cylindrique mobile, creux et axial dont unc première
extremite axial.e est associee à une chambre cle manoeuvre susceptible de
recevoir un fluide de manoeuvre pour deplacer axialement ledit noyau cy-
lindrique mobile et dont la deuxième extremité axiale comporte des moyens
lO -d'engagement etanche pour s'engager avec ]adite tubulure axiale, se carac-
~érise essentiellement en ce que ladite chambre de manoeuvre es-t prevue
pour deplacer ledit noyau cylindrique dans le sens, dit de deconnexion,
alk~nt cle ladite extremite vers ladite première ex-tremlte de ladi-te deu-
xieme partie et en ce que la deuxieme ex-tremite axiale comporte aussi des
-moyens d'entra mement pour en-tra mer ledit coulisseau cylindrique lors
d'un deplacernen-t dudi-t noyau cylindrique mobile dans ledit sens de deconne-
xion, de maniere c~e ce dernier deplacemellt p~lisse prov~luer :La sorti.e du
coulisseau cylind~ique hors de sa position di-te de verrouillacJe.
Ainsi, une introduction de fluide de manoeuvre dans ladite cham-
20 - bre de manoeuvre provoque à l.a fois la déconnexion du noyau cylindrique
d'avec la tubulure axiale et le deverrouillage du corps creux cylindri-
que mâle d'avec le receptacle cylindrique femelle et permet de retirer le
corps creux cylindrique mâle,
Preferablement, ledit noyau cylindrique
25 - mobile est sollicité axialement par un organe elastique auxiliaire dans
le sens inverse audit sens de deconnexion vers une position avancée dans
laquelle lesdits moyens d'entraînement sont sépares dudit coulisseau
cylindrique tandis que celui-ci venu, alors dans ladite position de
verrouillage,est retenu dans ledit sens inverse par une butee. Ainsi,
30 - on rend indépendantes l'une de l'autre la COnnexion hydraulique et le
verrouillage mecanique du connecteur et, en envoyant dans ladite chambre
de manoeuvre d'abord un fluide de manoeuvre sous pression reduite, on
peut, dans un premier temps, provoquer la simple déconnexion du noyau
cylindrlque d'avec la tubulure axiale et effectuer éventuellement
35 - certaines verifications avant de proceder, di~us un deuxiin1e temps, au
9~
3 _
déverrouillage du corps creux cylindrique rnâle d'avec le r~-ceptacle
cylindrique femelle, par l'envoi dans ladite char~re de manoeuvre d'un
fluide de manoeuvre sous pression plus élevée~
Selon une realisati.on paxticuliere, l'invention
consiste à ins-taller dans ledi-t premi.er passage interne
5 ~ du receptacle cylindrique femelle au moins un
clapet de retenue associé a une pièce mobile intermédiaire disposée de
manière à être déplacée par la deuxième extrémité axiale du noyau
cyl;ndrique mobile lors de l'engagement de celle-ci avec ladite tubulure
axiale et à déplacer, à son tour, le clapet de retenue, pour l'amener
]0 - en position d'ouverture. Ainsi, l'appareil peut être l'objet d'un retrait
de fluide comprimé, le clapet de retenue restant ouvert tant que le
noyau cylindrique mobile est engagé avec la tubu]ure axiale.
D'autres particularités et avantages de l'invention ressortiront
de la description d'un exemple de réalisation qui va etre donnée, à
15 - titre non lirnitatif, en se référant a la figure jointe. Celle-ci reprc-
sente un,corlnecteur hydraulique en coupe axiale.
Ce connecteur hydraulique comprend un réceptacle cylindrique
femelle 1 et un corps creux cylindrique male 2.
Le réceptacle cylindrique 1 comporte une portion tubulaire
20 - centrale 3 ouverte à une première extremité axiale et fermée a une
deuxième extrémité axiale par un fond 4. ~ la première extrérnité axiale,
elle est prolongée par un guide tubulaire 5 e~ elle porte une bride 6
permettant une fixation sur un appareil 79 dont on n'a représenté qu'une
très petite partie de l'enveloppe, au moyen par exemple de vis 8, une
25 - bague d'étanchéité 9 étant interpOSée entre bride 6 et enveloppe
d'appareil 7. ~n épaulement interne 10 de la portion tubulaire 3 à la
première extrémité de celle~ci permet de retenir sur le réceptacle
cylindrique I un système de verrouillage du corps creux cylindrique 2,
ainsi qu'on le verra plus loin.
Le fond 4 est prolonge par un nez 11 visse sur ce fond avec
interposition d'une bague d'ëtancheite 12. ~ l'interieur de l'ensernble
de ce fond ~ et du nez 11 on a menage un premier passage interne axial
13 qui se termine à l'interieur du réceptacle I pzr une tubulure interne
5 - 14. Cette tubulure 14 est pourvue d'un filetage extérieur et l'extrémite
libre du nez 11 est pourvue d'un filetage interne afin de pouvoir bran-
cher des bouchons de protection. , Le passage 13 a rec~u deux clapets de
retenue 15 et 16 montes en serie et assurant une securite redondante au
maintien dans l'appareil 7 d'un fluide comprime, introduit par le pas-
- sage 13.
Ces clapets de retenue 15 et 16 comprennent chacun un Siège,
respectivement 17 et 187 une bille de fermeture, respectivement 19 et
20, et un ressort, respectivement 21 et 22, d'application de la bille
sur son siège. En outre, une pièce intermediaire mobile creuse 23 en
15 - forme d'entonnoir peut coulisser dans le passage 13 en s'appuyant sur
la paroi de celui-ci par une bague 24 et maintenir la bille 19 ecartee
de son siège 17 lorsque le corps creux cylindrique mâle 2 est en etat
de connexion. Une autre piece intermediaire mobile et creuse 25 estdis-
posee entre les billes 19 et 20 pour ecarter la bille 20 de sonsiège 18
20 - lorsque la bille 19 est elie-même ecartee de son siège 17. Les billes 19
et 20 sont tenues dans des guides mobiles 26 et 27 respectivement, sur
lesquels agissent les ressorts 21 et 22 respectivement. Le ressort 21
peut s'appuyer sur le ne~ 1I tandis que le ressort 22 s'appuie sur une
bague de retenue 28 par l'intermediaire d'une rondelle.
25 - ~a moitie gauche de la figure represente une position non con-
nectee et non verrouillee du corps creux cylindrique mâle 2 tandis que
la moitie droite de la figure représente une position connectee et
verrouillee du corps 2. On voit que ces deux positions du corps 2
correspondent respectivement à une position fermee des clapets de
30 - retenue 15 et 16 et à une pOsitioll ouverte de ceux-ci sous l'action des
pièces mobiles intermediaires 23 et 25, la pièce 23 etant alors poussee
par une extremite axiale 29, dite precedemment deuxième, d'un noyau
cylindrique mobile, creux et axial 30 porte par le corps creux cylin-
drique mâle 2.
~L~L9~
. 5 _
Ce corps creux cyli.ndrique mâle 2 comprewd une enveloppe tubu-
laire 31 ouver~e à une première extremite axiale 32 et fermee à sa
deuxième extremite axiale par un couvercle cylindrique epais 33 qui
se termine par une tête spherique 34 sur laquelle on a monte un cous-
5 - sinet ~ pour former une rotule. Ce coussinet 35 est fixe sur une bride
36 attachée à un organe de manutention, non represente ici.
Le cou~ercle 33 est radialement en saillie sur l'enveloppe tubu-
laire 31 et il vient s'appliquer contre la bride 6 pour determiner la
position axiale du corps creux cylindrique 2 dans le réceptacle cylin-
10 ~ dr;que 1. Le centrage de ce corps 2 dans le réceptacle I est assuré parl'engagement du couvercle 33 dans le guide tubulaire 5.
Le couvercle 33, formé de deux parties reunies par des vis 37,
comprend un moyen de connexion 38 conne~té à un conduit hydraulique, non
représenté ici, porte par l'organe de manutention et devant être hydrau-
15 - liquement relie au premier passage interne 13 du receptacle cylindriquel.
Ce moyen de connexion 38 communique par un conduit radial 39 avec un
conduit axial 40 menage dans un noyau cylindrique fixe 41. ~utour du
noyau cylindrique fixe 41 est menagé un espace annulaire cylindrique 42
dans lequel peut coulisser un piston annulaire 43, l'etanchéité étant
20 - assurée par des joints annulaires 44, 45 et 46. La surface de la section
transversale du noyau cylindrique fixe 4] est sensiblement egale à la
surface de la section transversale du noyau cylindrique mobile 30 à sa
deuxième extremité 29~ Le piston 43 divise l'espace 42 en une chambre
passive 47 en communication avec un event 48 et en une chambre active de .
25 - manoeuvre 49 susceptible de recevoir un fluide de manoeuvre par une
entree 50 connectee à un tuyau, non représente, porte par l'organe de
manutention, Le piston 43 est mecaniquement lie par un tron~con tubulaire
à une première extrémité axiale du noyau cylindrique mobile 30 dans
lequel est ménagé un conduit central 5I formant avec le conduit axial /!0
30 - un deuxième passage ;nterne situé dans le corps creux cylindrique mâle 2
et devant être relie au premier passage interne 13 situe dans le récep-
tacle cylindrique femelle 1.
- 6
Une ou~erture longitudinale 52 ménagee dans le guide tubulaire5
permet le passage des tuyaux connectés au moyen de connexion 38 et à
l'entrée 50, lors de l'introduction du corps creux cylindrique 2 dans le
réceptacle cylindrique 1.
5 - L'enveloppe tubulaire 31 est munie de trous 53 dans lesquels
sont inserees des billes 54, à un emplacement tel que, lorsque le corps
creux cylindrique 2 est en place dans le receptacle cylindrique ], ces
billes se trouvent en face de la portion tubulaire centrale 3 juste
après l'epaulement 10~ Un coulisseau cylindrique 55 coulissant a l'inte-
1`0 - rieur de l'enveloppe tubulaire 3I repousse les billes 54 radialement
vers l'exterieur en position de verrouillage lorsqu'il est dans sa
position de verrouillage en butée sur une bague de retenue 56 portee par
l'enveloppe 3]. Cette position de verrouillage est la position naturelle
prise par le coulisseau cylindrique 55 sous l'action d'un ressort de
]~5-_ compression principal 57 s'appuyant d'une part sur le couvercle 33 et
d'autre part sur une portion annulaire 58 du coulisseau cylindrique 55
La deuxieme extrémite axiale 29 du noyau cylindrique mobi.le 30
est amenagée pour pouvoir pénétrer dans la tubulure interne ]~i du recep-
tacle cylindrique 1 et s'y engager de maniere etanche grace a un joint
20-- annulai.re d'etancheite 59. La premiere extremite axiale du noyau cylin-
drique mobile 30 coulisse extérieurement le long du noyau cylindrique
fixe 4I tandis que la deuxieme extremite axiale 29 de ce noyau cylin-
drique mobile 30 peut s'engager interie~irement dans la tubulure ]4.
Vers cette deuxieme extremite axiale 29, le noyau cylindrique 30
25 - est également muni d'une bague 60 vissée et prolongee par un capot 6] de
protection de cette deuxième extrémité axiale 29. Un ressort de compres-
sion auxi.liaire 62 s'appuie d'une part sur le couvcrcle 33 et d'autre
part sur la bague 60. La course de la bague 60, définie par le déplace-
ment du piston 43 entre les extremites axiales de l'espace annulaire
30.- cylindrique 42 est superieure à la course du coulisseau cylindrique 55
limitee par la bague de retenue 56 La bague 60 for~e un. epaulement 63
qui se sépare de la portion annulaire 58 du coulisseau cylindrique 55
lorsque celui-ci est en butée sur la bague de retenue 56 et que la
7 -
deuxième extrémité 29 du noyau cylindrique mobile 30 est engagée avec
la t~lbulure interne 14. Si l'on retire le noyau cylindrique mobile 30
en envoyant lm flui.de de manoeuvre dans l'entrée 50, ].'épaulement 63
vient s'appliquer contre la portion annulaire 58 et le noyau cyli.ndrique
5 ~ mobile 30 entraîne le coulisseau cylindrique 55. Celui-ci est muni d'un
évidement circula;re 64 qui permet aux billes 54 de s'effacer alors
radialement du fait qu'il vient se placer en face d'elles.
Le fonctionnement decoule immédiatement de la description pré-
cédente~ Pour introduire le corps creux cylindrique 2 dans le réceptacle
lO - cylindrique 1, on envoie un fluide de manoeuvre dans l'entrée 50? ce qui
provoque l'effacement des billes 54. Quand le corps 2 est en place dans
le rceptacle cylindrique 1, on supprime le fluide de manoeuvre, et les
ressorts de compressi.on 57 et 62 deplacent le coulisseau cylindrique 55
pour l'amener en position de verrouillage et la bague 60 pour amener
15 - la deuxième extremite 29 du noyau cylindrique creux 30 en engagemRnt avec
la tubulure interne 14. On remarquera qu'une defaillance de l'alimenta-
tion.en fluide de manoeuvre peut empêcher l'accouplement des deux parties
du connecteur mais que cet accouplement, une fois réalisé, ne dépend
plus du fluide de manoeuvre.
20 - Le dsaccouplement peut s'effectuer en deux temps : dans un
premier temps, on envoieà l'entree 50 un fluide de manoeuvre à une
pression relativement faible qui suffit pour comprimer le ressort 62 et,
par suite, desengager la première extremite 29 du noyau cylindrique mo-
. bile 30 d'avec la tubulure 14 et refermer les clapets de retenue 15 et
25 - 16, mais est insuffisante pour comprimer ensuite aussi le ressort 57 ;
après ce pr-emier temps on peut verifier l'tanchéité des clapets de
retenue ]5 et 16 ; puis, dans un deuxième temps, l'envoi à l'entree 50
d'un fluide de manoeuvre à pression plus elevee comprime à la fois les
ressorts 57 et 62 et deverrouille les billes 54.
30 _ On remarquera que la valeur de la pression du fluide admis par
le moyen de connexion 38 ne modifie pas le comportement du noyau cylin-
drique mobile 30 engage dans la tubulure 14 car ce noyau présente à ses
deux extrémités une même surface transversale.à l'action, en sens
~gL ;~ 9 9 9
inverse, de la pression de ce fluide et qu'il y a ainsi compensation.
On peut évidemment apporter de nombreuses variantes a l'e~emple
de réalisation qui vient d'être décrit. C'est ainsi que le ressort 62
pourrait être remplacé par Ull ressort installé entre le coulisseau
5 ~ cylindrique 55 et la bague 60, ressort qui devrait alors etre d'une
force nettement inférieure a celle de ressort 57. Si l'on ne désire pas
effectuer de retrait de Eluide par les passages internes 13, 51, 40,
c'est-à-dire, dans le cas où l'appareil 7 est un obturateur, si l'on ne
désire pas dégonfler celui-ci, il n'est pas nécessaire de prévoir des
10 ~ pièces mobiles intermédiaires 23 et 25 et la vérification de l'étanché-
ité des clapets de retenue 15 et 16 ne nécessite pas l'installation
d'un ressort 62 agissant sur la bague 60, celle-ci pouvant constamment
rester appliquée contre la portion annulaire 58 du coulisseau cylindrique
55 ou même être solidaire de ce coulisseau. Dans cette même hypothese,
15 ~ les clapets de retenue 15 et 16 peuvent être remplaces par des clapets
de retenue disposés sur l'appareil 7 lui-même. Bien elltendu, un seul
clapet de retenue peut être juge suffisant dans certaines applications.
Les engagements du noyau cylindrique mobile 30 avec respectivement le
noyau cylindrique fixe 41 et la tubulure 14 peuvent être du type mâle
20 - ou femelle suivant les realisations. De préference, la surface de la
section transversale du noyau cylindrique mobile 30 engagée est la
même à ses deux extrémités.
Ces quelques indications illustrent une partie seulement des
modifications que l'on peut apporter à la réalisation du connecteur
25 - hydraulique tout en restant dans le cadre de l'invention.
