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WO2006092503A1 - Raccord rapide pour la jonction de deux canalisations d'acheminement d'un gaz sous pression - Google Patents

Raccord rapide pour la jonction de deux canalisations d'acheminement d'un gaz sous pression Download PDF

Info

Publication number
WO2006092503A1
WO2006092503A1 PCT/FR2006/000462 FR2006000462W WO2006092503A1 WO 2006092503 A1 WO2006092503 A1 WO 2006092503A1 FR 2006000462 W FR2006000462 W FR 2006000462W WO 2006092503 A1 WO2006092503 A1 WO 2006092503A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
latch
zone
female
hole
connection
Prior art date
Application number
PCT/FR2006/000462
Other languages
English (en)
Inventor
Alain-Christophe Tiberghien
Antoine Chambaud
Olivier Pastore
Original Assignee
Staubli Faverges
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Staubli Faverges filed Critical Staubli Faverges
Priority to JP2007557540A priority Critical patent/JP5486769B2/ja
Priority to KR1020077021480A priority patent/KR101303809B1/ko
Priority to DK06726003T priority patent/DK1853842T3/da
Priority to CN2006800065673A priority patent/CN101133276B/zh
Priority to EP06726003A priority patent/EP1853842B1/fr
Priority to DE602006008114T priority patent/DE602006008114D1/de
Priority to CA2599060A priority patent/CA2599060C/fr
Priority to AT06726003T priority patent/ATE438061T1/de
Priority to US11/884,302 priority patent/US7887102B2/en
Publication of WO2006092503A1 publication Critical patent/WO2006092503A1/fr

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    • F16L37/08—Couplings of the quick-acting type in which the connection between abutting or axially overlapping ends is maintained by locking members
    • F16L37/084—Couplings of the quick-acting type in which the connection between abutting or axially overlapping ends is maintained by locking members combined with automatic locking
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16L37/40—Couplings of the quick-acting type with fluid cut-off means with fluid cut-off means in only one of two pipe-end fittings with a lift valve being opened automatically when the coupling is applied
    • F16L37/42—Couplings of the quick-acting type with fluid cut-off means with fluid cut-off means in only one of two pipe-end fittings with a lift valve being opened automatically when the coupling is applied the valve having an axial bore communicating with lateral apertures
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    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S285/00—Pipe joints or couplings
    • Y10S285/924—Vented

Definitions

  • the present invention relates to a quick coupling for the temporary joining of two pipes traversed by a gas under pressure.
  • Such a quick coupling conventionally comprises two complementary male and female elements, which are connected by inserting one into the other.
  • the female element is generally connected to an upstream pipe and is provided with a shut-off valve, which the male element moves to an open position when it is pushed into this female element.
  • the male element is generally connected to a downstream pipe.
  • a locking mechanism of the male element in the female element can be designed so as to be able to release the male element completely only after being placed temporarily in a position in which the downstream pipe is purged by the connection.
  • the French patent application 1 503 989 is described such a locking mechanism, the presence in a fitting makes safer the use of this connection.
  • the invention aims at least to further increase the safety of quick couplings for the temporary joining of two pipes traversed by a fluid under pressure.
  • a first portion of the lock separates from one another a first zone, subjected to the external pressure, and a second zone which forms part of said hole and communicates with the purge passage, the first portion of the lock being disposed of such so that we encounter this first portion when, starting from the second zone, we move in the direction in which is effected the movement of the lock from its first position to its second position; a second portion of the lock separates from one another the second zone and a third zone, which is subjected to external pressure, the second portion of the latch being offset from the first portion of the latch at least in said sliding direction; so as to be on the same side as said second zone with respect to the first portion of the latch, the cross sectional area of the first portion of the latch being greater than the cross sectional area of the second portion of the latch ; the latch has a total surface divided into at least a first, a second, a third and possibly a fourth type of surface, the surface or surfaces of the first type not being subjected to the pressure of the fluid in said passage; pur
  • connection comprises an actuating member of the latch at least to its second position, this operating member and the latch being two separate parts;
  • the operating member is slidably mounted in the same hole as the latch, the female part having a stopper for retaining the operating member in said hole;
  • the operating member comprises at least one piston portion and separating the second zone and a third zone, which is subjected to the external pressure, said piston portion being offset from the first portion of the latch at least in said sliding direction, so as to be on the same side as said second zone relative to this first portion of the latch;
  • the lock is accessible from the outside of a hole in which it slides and which communicates with the purge passage;
  • the lock is monoblock;
  • the lock comprises two parts able to deviate from each other under the effect of the overpressure in the purge passage;
  • the connection comprises an elastic member for returning the latch to its first position;
  • an upstream part of the male and female parts comprises a valve for its closure, the downstream part of the male and female parts being adapted to place this valve in the open position when said connection element is depressed at said first depth and not to act on the position of this valve when said connecting element is at said second depth.
  • FIG. 1 is an axial and schematic section which shows a connection according to a first embodiment of the invention and on which the male and female parts of this connection are dissociated;
  • - Figure 2 is a section which is similar to Figure 1 and wherein the connection of Figure 1 connects an upstream pipe to a downstream pipe;
  • FIG. 3 is a section similar to FIG. 1 and illustrates a first step of the dissociation of the male and female parts of the connector of this FIG. 1;
  • FIG. 3A is a cross section and schematic along the line III-III of Figure 3;
  • FIG. 4 is a section similar to FIG. 1 and illustrates a second step of the dissociation of the male and female parts of the connector of this FIG. 1;
  • FIG. 5 which is a section similar to Figure 1, shows a connection according to a second embodiment of the invention and illustrates the same step as Figure 3;
  • FIG. 9 which is a section similar to Figure 3 but partial and on a larger scale, shows a connection according to a sixth embodiment of the invention.
  • FIG 1 is schematically shown a connector 1 for connecting more particularly two pipes Ci and C 2 traversed by a fluid under pressure.
  • the terms "upstream” and “downstream”, as well as similar terms refer to the flow direction of the pressurized fluid in connection 1, this direction of flow being symbolized by the arrows Ei in Figure 2.
  • the YY axis connection 1 has a female part 2 and a complementary male part, which is constituted by a male element 3 in the example shown.
  • An axial passage 4 for the pressurized fluid passes right through the male element 3 and opens at both ends thereof.
  • Means for connecting an end of this passage 4 to the pipe Ci, which is downstream of the connector 1 and which is schematically in phantom, may be of any suitable type and, for example, comprise a not shown clamping collar for the sake of clarity.
  • the element 3 comprises a plug-shaped end portion 5. At the latter and at a distance from its free edge, the element 3 is provided with an annular bead 6.
  • the female part 2 comprises a body or female element 7 that an axial hole 8 centered on the axis YY 'passes right through.
  • a portion of this hole 8 is complementary to the plug 5 and forms a housing 9 for the fitting of the plug 5.
  • Another portion of the hole 8 extends the housing 9 and forms a passage 10 for the fluid under pressure.
  • Means for connecting the mouth of the passage 10 to the pipe C 2 which is upstream of the connector 1 and which is shown schematically in phantom, may be of any suitable type and, for example, comprise a not shown clamping collar for the sake of clarity.
  • an annular seal 11 intended to seal the connection of the passage 4 and 10 is mounted in an annular groove 12.
  • a valve 13 closing the passage 10 is slidably mounted therein in a manner known per se. It is movable between an open position and a closed position, which is that illustrated in FIG. it protrudes into the housing 9 and closes the passage 10 by being pressed against an annular seal 14 mounted in an annular groove 15. In its open position illustrated in Figure 2, the valve 13 is away from the seal 14.
  • a hole 16 transverse to the axis YY ' is formed in the female element 7 so as to cut the housing 9.
  • a mechanism 18 for locking the plug 5 in the housing 9 equips the female element 7. It is mounted in the hole 16 and comprises a spring 19, a latch 20 and a member 21 for operating the latch 20.
  • the organ maneuver is more precisely a button 21 for pushing the lock 20 against the force of the spring 19, in the direction indicated by the arrow F 1 , which schematizes a manual thrust in Figures 3 and 3A.
  • the button 21 is slidably mounted in the outlet 16B of the hole 16 and can thus be maneuvered manually towards the inside of the element 7, from the outside of this element 7.
  • a constriction 22 defines a stop 23 for retaining of this button 21 in the element 7.
  • the latch 20 is also slidably mounted in the hole 16, so that it is movable along the axis XX 'of this hole 16, that is to say substantially transversely to the axis YY' of the housing 9 and passage 10.
  • the spring 19 performs the function of an elastic return member of the latch 20 towards the outlet 16B, that is to say in the direction shown diagrammatically by the arrow F 2 in Figure 1.
  • it is compressed between this lock 20 and a bottom 24 that the hole 16 has opposite the button 21.
  • 16A the portion of the hole 16 in which slides a portion 20A of the lock 20 opposite the button 21.
  • the portion 20A closes the portion 16A tightly.
  • the bottom 24 is pierced with several vents 25 placing an end zone 16C of the hole 16 in communication with the outside. This zone 16C is therefore always at the external pressure Po.
  • FIGS. 1 to 4 are diagrammatic in that, for the sake of clarity, the female element 7 is represented as being in one piece whereas, in reality, it results from the assembly of several parts which are disassociated during the installation of the lock 20, the button 21 and the valve 13.
  • a passage 26 for the plug 5 is drilled in the lock 20 and connects two portions of the housing 9. One of these two portions is deeper and narrower than the other. Its wall is able to guide the distal end of the plug 5 and delimits the axial grooves 17.
  • One end of the hole 16 is closed by the button 21 but not by the latch 20 due to a passage 27 formed in this latch 20. At its other end, the hole 16 is, on the other hand, closed off by the latch 20.
  • the total surface of the lock 20 can be divided into four types of surface.
  • the first type of surface is not in contact with the fluid present in the housing 9. In addition, not sliding on the wall of the hole 16, it does not provide a guide of the latch 20.
  • the third and fourth types of surface are in contact with the fluid present in the housing 9 and are distinguished from each other by their orientation.
  • the third type of surface is generally rotated in the direction F 2 , that is to say towards the outlet 16B and the button 21, while the fourth type of surface is turned away, it is
  • the surface 30A partially delimits the passage 26, while the surface 30B partially delimits the variable volume chamber 28.
  • only one surface is of the fourth type. It is referenced 31.
  • the projections of the surface 31 and the surface 30B parallel to the sliding direction XX 'of the latch, for example on a plane P perpendicular to this direction, have the same area.
  • the projection of the surfaces 30A and 30B parallel to this sliding direction XX ', on the plane P has an area greater than the projection of the surface 31 parallel to this same direction of sliding X-X', always on the plane P.
  • the latch 20 is provided with two teeth or internal projections 32 and 33 for retaining the male element 3 by its bead 6. These projections 32 and 33 are offset from one another along the axis YY '. Each of them has the shape of a bead extending over half of the circumference of the passage 26. The projection 32 is shifted in the direction I of introduction of the plug 5 in the element 7, relative to the projection 33. With respect to the axis Y-Y ', it is on the same side as the spring 19, while the projection 33 is on the same side as the button 21.
  • the female part 2 and the male element 3 are dissociated.
  • the valve 13 can slide freely and the pressure of the fluid in the upstream pipe C 2 places it in its downstream shutter position.
  • the spring 19 pushes the lock 20 against the button 21, which is thus applied against the constriction 22.
  • the plug 5 is pressed into the housing 9.
  • the bead 6 snaps behind the projection 32.
  • the latter pushes the valve 13 upstream, to its open position.
  • connection 1 ensures the joining of the pipes Ci and C 2 .
  • the seal 11 seals the connection of the passages 4 and 10, while hermetically isolating the housing 9 of these passages 4 and 10.
  • connection 1 is as illustrated in Figures 3 and 3A.
  • the projection 33 prevents the ejection of the plug 5 out of the element 7 by holding the plug 5 by its bead 6.
  • the plug 5 is pressed into the element 7 to a lesser depth than in FIG. 2, in such a way that the valve 13 can close the passage 10 and that the axial grooves 17 place the passage 4 in communication with the passage 26.
  • the thrust resulting from the application of the pressure P 2 on the surfaces 30B and 31 is zero, so that the lock 20 is only subjected to the thrust resulting from the application of this pressure P 2 on the surface 30A, that is to say on the portion 20A of the lock 20, the thrust resulting from the application of the external pressure Po on the surface 29A, that is to say on the same portion 20A, and that exerted by the spring 19.
  • this spring 19 is tared so as to being able to return the lock 20 in the direction F 2 only after the overpressure P 2 in the housing 9 and the chamber 28 has passed below a predetermined threshold below which this overpressure can no longer lead to a violent ejection and dangerous of the element 3.
  • the personnel and equipment in the vicinity of the connector 1 are thus protected, in accordance with the purpose of the invention.
  • FIG. 5 is shown a connector 101 according to a second embodiment of the invention.
  • a reference used hereinafter to designate a part of the connector 101 similar or equivalent to a referenced part of the connector 1 is constructed by increasing the 100 the reference marking this part on this connection 1.
  • the hole 116 does not include tightening similar to the tightening 22.
  • the stop 123 is on the same side as the spring 119, with respect to the axis YY 'of the hole 108. stop 123 has the shape of a shoulder capable of holding an end portion 150 of a finger 151 fitted to the button 121.
  • the button 121 makes it possible to control as previously a lock 120 for retaining the plug 105 of a male element 103 by exerting a thrust force Fi.
  • FIG. 5 is schematic in that the female element 107 is represented as being in one piece.
  • FIG. 6 which is diagrammatic like FIGS. 1 to 5, there is shown a coupling 201 according to a third embodiment of the invention.
  • This connection 201 comprises a male part 203 and a female part 202 whose body 207 is equipped with an adapter 240 having the same function as the adapter described in the patent application EP 1 422 462.
  • this adapter 240 At its proximal end, this adapter 240 comprises female means 241 for receiving and connecting the plug 205 of the male part 203, while it defines a plug 242 at its other end. It is therefore a connecting element both male and female.
  • the female body 207 is also equipped with a locking mechanism 218 which comprises a latch 220 similar to the latch 20 and serving to lock the plug 242 of the adapter 240 at two different depths.
  • FIG. 7 which is diagrammatic like FIGS. 1 to 6, there is shown a coupling 301 according to a fourth embodiment of the invention.
  • a reference used hereinafter to designate a part of the connector 301 that is similar or equivalent to a referenced part of the connector 1 is constructed by increasing of 300 the reference marking this part on the connection 1.
  • the latch 320 is monobloc but has not one but two portions substantially sealing the hole 316, while sliding in the latter, in the manner of a piston.
  • One, referenced 320A, of these two portions is identical to the portion 20A of the latch 20.
  • the other constituent portion of the latch 320 and sealing substantially sealing the hole 316 is referenced 320B and is opposite to the portion 320A, according to the sliding direction XX 'of the lock 320. More specifically, the hole 316 has two opposite ends 316A and 316B, in each of which slides one of the portions 320A and 320B.
  • the portion 320A separates the central passage 326 from an end zone 316C of the hole 316 adjacent the bottom 324, this zone 316C being at the external pressure Po.
  • the portion 320B has the shape of a straight rod, whose free end forms a button protruding from the female member 307.
  • the lock 320 can be operated by exerting a manual push Fi on this button, instead of exercising it. on a button of the type referenced 21.
  • the connection 310 has no button 21.
  • the protrusion 333 prevents the plug 305 from being completely ejected from the element 307.
  • This plug 305 is pressed into the element 307 at a depth such that the valve 313 can close the hole 308 and that the axial grooves 317 connect the passage 304 with the passage 326. There is then purge of the downstream pipe, during which the fluid escapes through the passage 304, and then by the grooves 317, then by the passage 326, and finally through gap 334.
  • the portions 320A and 320B of the lock 320 separate the zone subjected to the overpressure P 2 from the zone subjected to the external pressure Po.
  • the portion 320B is of the same side that the area subjected to the overpressure P 2 , relative to the portion 320A.
  • the overpressure P 2 exerts on the portion 320B a thrust F 3B directed in the same direction as the return F 2 of the spring 319.
  • this excess pressure P 2 exerts a thrust F 3 & directed in the opposite direction to this return F 2 and thus in the opposite direction to the thrust F 3B -
  • the thrust F 3B is less than the thrust F 3A .
  • the total thrust F 3 exerted by the overpressure P 2 on the latch 320 is directed in the opposite direction to the return F 2 .
  • the spring 319 is tared so that its return F 2 is less than this total thrust F 3 and that the latter thus maintains the latch 320 in the position shown in Figure 7, until the overpressure P 2 is passed to below a predetermined threshold below which this overpressure can no longer lead to a violent and dangerous ejection of the element 303.
  • FIG 8 which is schematic as Figures 1 to 7, there is shown a connector 401 according to a fifth embodiment of the invention.
  • a reference used hereinafter to designate a part of the connector 401 similar or equivalent to a referenced part of the connector 1 is constructed by increasing the 400 the reference identifying this part on the connection 1.
  • a purge passage 450 which connects a portion of the hole 408 and the outside, this portion being downstream of the valve 413.
  • the purge passage 450 comprises a downstream portion 451, at the of which it has a section of passage substantially smaller than elsewhere. Upstream of the portion 451, a connecting passage 452 connects to the passage 450, which it connects to the hole 416.
  • This passage 452 opens more precisely at the junction of two portions 416A and 416B of this hole 416.
  • the portion 416B is shifted from the portion 416A, in the sliding direction XX ', in the direction of the bias F 2 exerted by the spring 419.
  • the cross section of this portion 416B has an area smaller than the cross section of the portion 416A.
  • the cross sections of the portions 416A and 416B are the sections of these portions 416A and 416B in a plane perpendicular to the sliding direction XX '.
  • a portion 420A of the latch 420 substantially seals the portion 416A, while sliding and being guided therein.
  • a portion 420B of the latch 420 substantially seals the portion 416B while sliding therein. It also forms a button, which is accessible from the outside and on which it can therefore exert a manual push Fi to maneuver the latch 420 against the bias F 2 exerted by the spring 419.
  • the connection 401 may not have a button of the type referenced 21, which is also the case in the example shown.
  • the latch 420 forms a shoulder 453.
  • the projection 433 retains the plug 405 by its bead 406.
  • This plug 405 is pressed into the element 407 at a depth such that the valve 413 closes the hole 408 and downstream of this valve 413, the passage 404 communicates with the purge passage 450. There is then purge of the downstream pipe Ci, the fluid escapes through the passage 404, then through the purge passage 450, but not through the passage 426.
  • FIG. 9 which is schematic as the previous, is partially shown a connector 501 according to a sixth embodiment of the invention.
  • a reference used hereinafter to designate a part of the connector 501 that is similar or equivalent to a referenced part of the connector 1 is constructed by increasing the 500 the reference identifying this part of the connection 1.
  • a hole 516 which extends in a direction XX 'perpendicular to the longitudinal axis YY' of the element 507 which is shown in one piece but may be composed of several parts.
  • the plug 505 of a male element 503 is retained in position in the female element 507 by means of a lock 520 sliding in the hole 516.
  • the lock 520 comprises two separate parts 520A and 520B.
  • the portion 520A substantially seals a portion 516A of the hole 516 in the vicinity of the bottom 524 of this hole.
  • the portion 520A is held in the portion 516A of the hole 516 by two shoulders 555 formed by the body of the element 507.
  • the portion 520A carries an annular extension 520C intended to be traversed by the plug 505 and whose portion furthest from the bottom 524 forms a retaining portion 533 adapted to receive bearing an outer bead 506 of the plug 505.
  • the portion 520B slides substantially sealingly in a portion 516B of the hole 516 in the vicinity of its outlet 516C.
  • the portion 520B is held in position in the orifice 516 by two shoulders 556 formed in the vicinity of the outlet 516C.
  • Part 520B is provided with an annular extension 520D which extends towards the portion 520A and is intended to be traversed by the plug 505.
  • the extension 520D forms a retaining portion 532 which interacts with the bead 506 when the connector 501 is in a completely fitted configuration corresponding to that shown in Figure 2 for the connection 1 of the first embodiment.
  • the surface 532A of the portion 532 farthest from the main part of the portion 520B is intended to bear against the surface 520E of the portion 520A which is opposite the bottom 524.
  • a thrust force Fi exerted on the surface of the part 520B accessible from the outside of the hole 526 can be transmitted to the part 520A against an elastic force F 2 exerted by a spring 519 interposed between the part 520A and the bottom 524.
  • the overpressure P 2 then prevailing in the chamber defined between the portions 520A and 520B has the effect of pushing the part 520A towards the bottom 524, against the force F 2 , and the part 520B opposite the bottom 524 to the shoulders 556.
  • the overpressure P 2 results from the accumulation of fluid in the volume of the grooves 517 and the passage 526. This overpressure is exerted especially on the surface 520E of the part 520B which thus undergoes a force F 3
  • the portion 533 which is integral with the portion 520B is thus biased towards a position where it is on the path of withdrawal of the bead 506 with respect to the element 507.
  • the parts 520A and 520B tend to deviate from each other.
  • the excess pressure P 2 remains greater than a predetermined value, which depends on the stiffness constant of the spring 519, the portion 520A remains pressed by the force F 3 towards the bottom 524, so that the portion 533 opposes effectively by removing the plug 505.
  • the overpressure P 2 gradually decreases and the effort F 2 finally overcomes the force F 3 , which pushes the part 520A and the portion 533 to the outlet 516C, thus releasing the form 505.

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Abstract

Ce raccord comporte une fiche mâle (3) et un élément femelle (2). Un verrou (20) de retenue de la fiche (5) dans l'élément femelle (7) est mobile entre une première position, dans laquelle ledit verrou (20) est à même de retenir la fiche (5) enfoncée à une première profondeur dans l'élément femelle (7) et raccordée à joint étanche à cet élément femelle, et une deuxième position, dans laquelle ledit verrou (20) est à même de retenir la fiche mâle (5) enfoncée à une deuxième profondeur inférieure à la première profondeur. Le verrou (20) est configuré de manière à être au moins en partie rappelé (F3) vers sa deuxième position par une surpression dans un passage (4, 17, 26, 34) de purge de la canalisation aval, le passage (4, 17, 26, 34) de purge étant ouvert lorsque la fiche est à la deuxième profondeur. Selon une variante de réalisation, le raccord comporte un adaptateur que le verrou est à même de retenir.

Description

RACCORD RAPIDE POUR LA JONCTION DE DEUX CANALISATIONS D'ACHEMINEMENT D'UN GAZ SOUS PRESSION
La présente invention concerne un raccord rapide pour la jonction temporaire de deux canalisations parcourues par un gaz sous pression.
Un tel raccord rapide comporte classiquement deux éléments mâle et femelle complémentaires, que l'on raccorde en les emmanchant l'un dans l'autre. L'élément femelle est généralement raccordé à une canalisation amont et il est pourvu d'un clapet d' obtura'tion, que l'élément mâle manœuvre vers une position ouverte lorsqu'on l'enfonce dans cet élément femelle. L'élément mâle est généralement raccordé à une canalisation aval. Pour éviter que, lors de la déconnexion, l' élément mâle soit expulsé avec violence hors de l'élément femelle du fait de la pression du gaz dans la canalisation aval, un mécanisme de verrouillage de l'élément mâle dans l'élément femelle peut être conçu de manière à ne pouvoir libérer l'élément mâle totalement qu' après avoir été placé temporairement dans une position dans laquelle la canalisation aval se purge par le raccord. Dans la demande de brevet français 1 503 989 est décrit un tel mécanisme de verrouillage, dont la présence dans un raccord rend plus sûr l'emploi de ce raccord.
Toutefois, il peut arriver que, lors de la déconnexion des canalisations par un opérateur, ce dernier ne maintienne pas assez longtemps le mécanisme de verrouillage dans sa position de purge de la canalisation aval, auquel cas peut avoir lieu une éjection violente et dangereuse de l'élément mâle hors de l'élément femelle.
Dans la demande de brevet européen 1 333 218 est décrit un raccord dont la dissociation requiert non pas une mais deux manœuvres manuelles d'un verrou afin que le risque d'une éjection violente de l'élément mâle soit moindre. Outre qu'elles sont fastidieuses et que, étant successives, elles imposent à l'opérateur d'attendre, ces deux manœuvres sont séparées l'une de l'autre par une autre manœuvre du verrou qui est le fait d'un ressort de rappel et dont le déclenchement dépend de forces de frottement. Ces forces de frottement sont fonction de plusieurs paramètres difficiles à contrôler, tels que l'état de propreté du raccord, et leur variabilité peut conduire à un comportement aléatoire du déverrouillage.
L'invention a au moins pour but d'augmenter encore la sûreté des raccords rapide pour la jonction temporaire de deux canalisations parcourues par un fluide sous pression.
A cet effet, l'invention a pour objet un raccord rapide pour la jonction temporaire de deux canalisations amont et aval parcourues par un gaz sous pression, ce raccord comportant une partie mâle et une partie femelle qui comprend, d'une part, un élément femelle creux pour l'emmanchement d'une fiche mâle de la partie mâle et, d'autre part, un verrou de retenue d'un élément de raccordement choisi parmi la fiche mâle et un éventuel adaptateur mobile entre une position de verrouillage de la fiche mâle raccordée dans la partie feme=]=L=e^ et une position de libération de cette fiche mâle, le verrou étant mobile par rapport à l'élément femelle entre une première position, dans laquelle ledit verrou est à même de retenir l'élément de raccordement enfoncé à une première profondeur dans la partie femelle et raccordé à joint étanche à cette partie femelle, et une deuxième position, dans laquelle ledit verrou est à même de retenir l'élément de raccordement enfoncé à une deuxième profondeur inférieure à la première profondeur, le raccord comprenant un passage de purge de la canalisation aval à l'extérieur lorsque l'élément de raccordement est à la deuxième profondeur mais •pas lorsque l'élément de raccordement est à la première profondeur, caractérisé en ce que ledit verrou est configuré de manière à être au moins en partie rappelé vers sa deuxième position par une surpression dans ledit passage de purge .
Selon d' autres caractéristiques avantageuses de ce raccord rapide :
- le verrou est monté à coulissement de manière à être mobile selon une direction de coulissement, dans un trou communiquant avec ledit passage de purge ;
- une première portion du verrou sépare l'une de l'autre une première zone, soumise à la pression externe, et une deuxième zone qui fait partie dudit trou et communique avec le passage de purge, la première portion du verrou étant disposée de telle manière qu'on rencontre cette première portion lorsque, en partant de la deuxième zone, on se déplace dans le sens dans lequel s'effectue le déplacement du verrou depuis sa première position vers sa deuxième position ; - une deuxième portion du verrou sépare l'une de l'autre la deuxième zone et une troisième zone, qui est soumise à la pression externe, la deuxième portion du verrou étant décalée de la première portion du verrou au moins selon ladite direction de coulissement, de manière à être du même côté que ladite deuxième zone par rapport à la première portion du verrou, l'aire de la section transversale de la première portion du verrou étant supérieure à l'aire de la section transversale de la deuxième portion du verrou ; - le verrou a une surface totale se divisant en au moins un premier, un deuxième, un troisième et éventuellement un quatrième type de surface, la ou les surfaces du premier type n'étant pas soumises à la pression du fluide se trouvant dans ledit passage de purge, la ou les surfaces du deuxième type assurant un guidage à jeu réduit et glissant sur la paroi dudit trou, la ou les surfaces des troisième et quatrième types étant soumises à la pression du fluide se trouvant dans ledit passage de purge, la ou les éventuelles surfaces du quatrième type se distinguant de la ou des surfaces du troisième type en ce que cette pression y exerce une poussée tendant à déplacer le verrou de sa deuxième position vers sa première position, l'aire de la projection de la surface du troisième type ou la somme des aires des projections des surfaces du troisième type parallèlement à ladite direction de coulissement, sur un plan perpendiculaire à cette direction de coulissement, étant supérieure à l'aire de la projection de l'éventuelle surface du quatrième type ou à la somme des aires des projections des surfaces du quatrième type parallèlement à ladite direction de coulissement, sur un plan perpendiculaire à cette direction de coulissement. Le verrou est avantageusement disposé dans un logement borgne et chargé élastiquement à l'opposé du fond du logement, la ou les surfaces du troisième type étant orientée vers le débouché de ce logement, alors que la ou les éventuelles surfaces du quatrième type sont orientées vers le fond de ce logement ;
- le raccord comporte un organe de manœuvre du verrou au moins vers sa deuxième position, cet organe de manœuvre et le verrou étant deux pièces distinctes ;
- l'organe de manœuvre est monté à coulissement dans le même trou que le verrou, la partie femelle comportant une butée de retenue de l'organe de manœuvre dans ledit trou ; l'organe de manœuvre comporte au moins une portion formant piston et séparant l'une de l'autre la deuxième zone et une troisième zone, qui est soumise à la pression externe, ladite portion formant piston étant décalée de la première portion du verrou au moins selon ladite direction de coulissement, de manière à être du même côté que ladite deuxième zone par rapport à cette première portion du verrou ; - le verrou est accessible depuis l'extérieur d'un trou dans lequel il coulisse et qui communique avec le passage de purge ;
- le verrou est monobloc ; le verrou comprend deux parties aptes à s'écarter l'une de l'autre sous l'effet de la surpression dans le passage de purge ; le raccord comporte un organe élastique de rappel du verrou vers sa première position ;
- une partie amont parmi les parties mâles et femelles comporte une soupape pour son obturation, la partie aval parmi les parties mâle et femelle étant adaptée pour placer cette soupape en position ouverte lorsque ledit élément de raccordement est enfoncé à ladite première profondeur et pour ne pas agir sur la position de cette soupape lorsque ledit élément de raccordement est à ladite deuxième profondeur.
L'invention sera bien comprise 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 et schématique qui représente un raccord selon un premier mode de réalisation de l'invention et sur laquelle les parties mâle et femelle de ce raccord sont dissociées ; - la figure 2 est une coupe qui est analogue à la figure 1 et sur laquelle le raccord de cette figure 1 raccorde une canalisation amont à une canalisation aval ; - la figure 3 est une coupe analogue à la figure 1 et illustre une première étape de la dissociation des parties mâle et femelle du raccord de cette figure 1 ;
- la figure 3A est une coupe transversale et schématique selon la ligne III-III de la figure 3 ;
- la figure 4 est une coupe analogue à la figure 1 et illustre une deuxième étape de la dissociation des parties mâle et femelle du raccord de cette figure 1 ;
- la figure 5, qui est une coupe analogue à la figure 1, représente un raccord selon un deuxième mode de réalisation de l'invention et illustre la même étape que la figure 3 ;
- la figure 6, qui est une coupe analogue à la figure 3, représente un raccord selon un troisième mode de réalisation de l'invention ;
- la figure 7, qui est une coupe analogue à la figure 3, représente uri raccord selon un quatrième mode de réalisation de l'invention ;
- la figure 8, qui est une coupe analogue à la figure 3, représente un raccord selon un cinquième mode de réalisation de l'invention ; et
- la figure 9, qui est une coupe analogue à la figure 3 mais partielle et à plus grande échelle, représente un raccord selon un sixième mode de réalisation de l'invention.
Sur la figure 1 est schématiquement représenté un raccord 1 destiné à raccorder plus particulièrement deux canalisations Ci et C2 parcourues par un fluide sous pression. Dans le présent texte et dans les revendications annexées, les termes « amont » et « aval », ainsi que les termes analogues, se réfèrent au sens d'écoulement du fluide sous pression dans le raccord 1, ce sens d'écoulement étant symbolisé par les flèches Ei à la figure 2. Le raccord 1 d'axe Y-Y' comporte une partie femelle 2 et une partie mâle complémentaire, qui est constituée par un élément mâle 3 dans l'exemple représenté.
Un passage axial 4 pour le fluide sous pression traverse de part en part l'élément mâle 3 et débouche aux deux extrémités de celui-ci. Des moyens de raccordement d'une extrémité de ce passage 4 à la canalisation Ci, qui est en aval du raccord 1 et qui est schématisée en traits mixtes, peuvent être de tout type approprié et, par exemple, comprendre un collier de serrage non représenté dans un souci de clarté.
L'élément 3 comporte une portion d'extrémité en forme de fiche 5. Au niveau de cette dernière et à distance de son bord libre, l'élément 3 est pourvu d'un bourrelet annulaire 6.
La partie femelle 2 comprend un corps ou élément femelle 7 qu'un trou axial 8 centré sur l'axe Y-Y' traverse de part en part. Une portion de ce trou 8 est complémentaire de la fiche 5 et forme un logement 9 pour l'emmanchement de cette fiche 5. Une autre portion du trou 8 prolonge ce logement 9 et forme un passage 10 pour le fluide sous pression. Des moyens de raccordement de l'embouchure du passage 10 à la canalisation C2, qui est en amont du raccord 1 et qui est schématisée en traits mixtes, peuvent être de tout type approprié et, par exemple, comprendre un collier de serrage non représenté dans un souci de clarté. A la jonction du logement 9 et du passage 10, un joint annulaire 11 destiné à assurer l'étanchéité du raccordement du passage 4 et 10 est monté dans une gorge annulaire 12.
Une soupape 13 d'obturation du passage 10 est montée à coulissement dans ce dernier d'une manière connue en soi. Elle est mobile entre une position ouverte et une position fermée, qui est celle illustrée à la figure 1 et dans laquelle elle dépasse dans le logement 9 et obture le passage 10 en étant appliquée contre un joint annulaire d' étanchéité 14 monté dans une gorge annulaire 15. Dans sa position ouverte illustrée à la figure 2, la soupape 13 est à l'écart du joint 14.
Un trou 16 transversal par rapport à l'axe Y-Y' est ménagé dans l'élément femelle 7 de manière à couper le logement 9. Plusieurs gorges axiales 17, au nombre de trois dans l'exemple représenté, s'étendent à partir de ce trou 16, en direction du passage 10, et s'arrêtent avant d'avoir atteint le joint 11.
Un mécanisme 18 de verrouillage de la fiche 5 dans le logement 9 équipe l'élément femelle 7. Il est monté dans le trou 16 et comporte un ressort 19, un verrou 20 et un organe 21 de manœuvre de ce verrou 20. L'organe de manœuvre est plus précisément un bouton 21 de poussée du verrou 20 à 1' encontre de l'effort du ressort 19, dans le sens indiqué par la flèche F1, qui schématise une poussée manuelle aux figures 3 et 3A. Le bouton 21 est monté à coulissement dans le débouché 16B du trou 16 et peut de ce fait être manœuvré manuellement vers l'intérieur de l'élément 7, depuis l'extérieur de cet élément 7. Un resserrement 22 définit une butée 23 de retenue de ce bouton 21 dans l'élément 7.
Le verrou 20 est également monté à coulissement dans le trou 16, si bien qu'il est mobile selon l'axe X-X' de ce trou 16, c'est-à-dire de manière sensiblement transversale à l'axe Y-Y' du logement 9 et du passage 10.
Le ressort 19 remplit la fonction d'un organe élastique de rappel du verrou 20 vers le débouché 16B, c'est-à-dire dans la direction schématisée par la flèche F2 à la figure 1. A cet effet, il est comprimé entre ce verrou 20 et un fond 24 que le trou 16 comporte à l'opposé du bouton 21. On note 16A la portion du trou 16 dans laquelle coulisse une portion 2OA du verrou 20 opposée au bouton 21. A la manière d'un piston, la portion 2OA obture la portion 16A de façon étanche. Le fond 24 est percé de plusieurs évents 25 mettant une zone terminale 16C du trou 16 en communication avec l'extérieur. Cette zone 16C est donc toujours à la pression externe Po.
Les figures 1 à 4 sont schématiques notamment en ce que, dans un souci de clarté, l'élément femelle 7 y est représenté comme étant d'un seul tenant alors que, en réalité, il résulte de l'assemblage de plusieurs pièces qui sont dissociées lors de l'installation du verrou 20, du bouton 21 et de la soupape 13.
Un passage 26 pour la fiche 5 est percé dans le verrou 20 et relie deux portions du logement 9. L'une de ces deux portions est plus profonde et moins large que l'autre. Sa paroi est à même de guider l'extrémité distale de la fiche 5 et délimite les gorges axiales 17. Une extrémité du trou 16 est obturée par le bouton 21 mais pas par le verrou 20 du fait d'un passage 27 ménagé dans ce verrou 20. A son autre extrémité, le trou 16 est, en revanche, obturé par le verrou 20. Le verrou 20 et le bouton 21, qui sont deux éléments distincts l'un de l'autre, délimitent avec la paroi du trou 16 une chambre de volume variable 28, que les passages 26 et 27 mettent en communication avec le logement 9. La surface totale du verrou 20 peut être divisée en quatre types de surface. Le premier type de surface n'est pas au contact du fluide présent dans le logement 9. De plus, ne coulissant pas sur la paroi du trou 16, il n'assure pas un guidage du verrou 20. Dans l'exemple représenté, seule la surface d'extrémité 29A, qui est en regard du fond 24, est du premier type. La surface du deuxième type, unique et percée du passage 26 dans l'exemple représenté, est référencée 29B. Il s'agit de la surface qui guide le verrou 20 lors de son . coulissement dans le trou 16, en glissant sur la paroi de ce trou. Les troisième et quatrième types de surface sont au contact du fluide présent dans le logement 9 et se distinguent l'un de l'autre par leur orientation. Plus précisément, le troisième type de surface est globalement tourné dans la direction F2, c'est-à-dire vers le débouché 16B et le bouton 21, alors que le quatrième type de surface est tourné à l'opposé, c'est-à-dire vers le fond 24. Dans l'exemple représenté, il y a deux surfaces du troisième type. Ces deux surfaces sont référencées 3OA et 3OB. La surface 3OA délimite partiellement le passage 26, tandis que la surface 3OB délimite partiellement la chambre de volume variable 28. Dans l'exemple représenté, seule une surface est du quatrième type. Elle est référencée 31. Les projections de la surface 31 et de la surface 3OB parallèlement à la direction de coulissement X-X' du verrou, par exemple sur un plan P perpendiculaire à cette direction, ont la même aire. De ce fait, la projection des surfaces 3OA et 3OB parallèlement à cette direction de coulissement X-X' , sur le plan P, a une aire supérieure à la projection de la surface 31 parallèlement à cette même direction de coulissement X-X', toujours sur le plan P.
Le verrou 20 est pourvu de deux dents ou saillies internes 32 et 33 de retenue de l'élément mâle 3 par son bourrelet 6. Ces saillies 32 et 33 sont décalées l'une de l'autre selon l'axe Y-Y'. Chacune d'elles présente la forme d'un bourrelet s' étendant sur la moitié de la circonférence du passage 26. La saillie 32 est décalée dans le sens I d'introduction de la fiche 5 dans l'élément 7, par rapport à la saillie 33. Par rapport à l'axe Y-Y', elle est du même côté que le ressort 19, alors que la saillie 33 est du même côté que le bouton 21.
Sur la figure 1, la partie femelle 2 et l'élément mâle 3 sont dissociés. La soupape 13 peut coulisser librement et la pression du fluide dans la canalisation amont C2 la place dans sa position aval d'obturation. De plus, le ressort 19 pousse le verrou 20 contre le bouton 21, qui est ainsi appliqué contre le resserrement 22. Pour assembler la partie femelle 2 et l'élément mâle 3, on enfonce la fiche 5 dans le logement 9. Lors de cela, le bourrelet 6 s' encliquette derrière la saillie 32. A la fin de l'introduction de la fiche 5, cette dernière pousse la soupape 13 vers l'amont, jusque dans sa position ouverte.
Sur la figure 2, le raccord 1 assure la jonction des canalisations Ci et C2. La fiche 5, que la saillie 32 retient par son bourrelet 6 dans le logement 9, maintient la soupape 13 dans sa position ouverte, à l' encontre de la pression Pi du fluide dans la canalisation amont C2. De plus, le joint 11 assure l'étanchéité du raccordement des passages 4 et 10, tout en isolant hermétiquement le logement 9 de ces passages 4 et 10.
Pour dissocier l'élément mâle 3 de la partie femelle 2, on exerce une poussée Fi sur le bouton 21 de manière à déplacer le verrou 20 vers le fond 24 suffisamment pour que le bourrelet 6 puisse franchir la saillie 32 et que la pression du fluide dans le raccord 1 puisse faire coulisser la fiche 5 par rapport à l'élément femelle 7, vers l'extérieur. Suite à cela, le raccord 1 est tel qu'illustré aux figures 3 et 3A.
Sur ces figures 3 et 3A, la saillie 33 empêche l'éjection de la fiche 5 hors de l'élément 7 en retenant cette fiche 5 par son bourrelet 6. La fiche 5 est enfoncée dans l'élément 7 à une moindre profondeur qu'à la figure 2, de telle manière que la soupape 13 peut obturer le passage 10 et que les gorges axiales 17 mettent en communication le passage 4 avec le passage 26. Il y a alors purge de la canalisation aval Ci, dont du fluide s'échappe en passant par le passage 4, et ensuite par les gorges 17, puis par le passage 26, et enfin par un interstice 34 entre la paroi de la portion la moins profonde du logement 9 et la fiche 5, ce qu'illustre les flèches E2. Du fait de l'étroitesse de l'interstice 34, la perte de charge au niveau de cet interstice 34 est importante. C'est pourquoi, durant la purge E2, il règne une surpression P2 dans le logement 9 et dans la chambre 28, c'est-à-dire une pression P2 sensiblement supérieure à la pression externe P0. La portion 2OA du verrou 20 sépare la zone soumise à la surpression P2 de la zone à la pression externe Po.
Sur la figure 4, la purge E2 de la canalisation aval Ci se poursuit sans éjection de l'élément 3 hors de l'élément 7, alors qu'on a cessé d'appuyer sur le- bouton 21. Cela résulte de la surpression P2 dans le logement 9 et dans la chambre 28, par rapport à l'extérieur du raccord 1. Cette surpression P2 s'exerce sur les surfaces 3OA, 3OB et 31 du verrou 20 et produit sur ce verrou un effort F3 parallèle à l'axe de coulissement X-X', opposé au rappel exercé par le ressort 19 dans la direction F2 et résultant de ce que la somme des aires des projections des surfaces 3OA et 3OB parallèlement à la direction de coulissement X- X', sur le plan P, a une aire supérieure de la projection de la surface 31 parallèlement à cette direction X-X' , toujours sur le plan P.
En d'autres termes, la poussée résultant de l'application de la surpression P2 sur les surfaces 3OB et 31 est nulle, si bien que le verrou 20 est seulement soumis à la poussée résultant de l'application de cette surpression P2 sur la surface 3OA, c'est-à-dire sur la portion 2OA du verrou 20, à la poussée résultant de l'application du la pression externe Po sur la surface 29A, c'est-à-dire sur cette même portion 2OA, et à celle exercée par le ressort 19. Or, ce ressort 19 est taré de manière à ne pouvoir rappeler le verrou 20 dans la direction F2 qu'une fois que la surpression P2 dans le logement 9 et la chambre 28 est passée en dessous d'un seuil prédéterminé en deçà duquel cette surpression ne peut plus conduire à une éjection violente et dangereuse de l'élément 3. Le personnel et le matériel se trouvant dans le voisinage du raccord 1 sont ainsi protégés, conformément au but de 1' invention.
On notera que le déverrouillage du raccord 1 ne requiert qu'une seule pression manuelle, ce qui est avantageux.
Sur la figure 5 est représenté un raccord 101 selon un deuxième mode de réalisation de l'invention. Dans ce qui suit, on ne décrit que ce qui distingue ce raccord 101 du raccord 1. En outre, une référence utilisée ci-après pour désigner une partie du raccord 101 analogue ou équivalente à une partie référencée du raccord 1 est construite en augmentant de 100 la référence repérant cette partie sur ce raccord 1. Le trou 116 ne comporte pas de resserrement semblable au resserrement 22. La butée 123 se trouve du même côté que le ressort 119, par rapport à l'axe Y-Y' du trou 108. Cette butée 123 présente la forme d'un épaulement à même de retenir une portion d'extrémité 150 d'un doigt 151 équipant le bouton 121.
Le bouton 121 permet de commander comme précédemment un verrou 120 de retenue de la fiche 105 d'un élément mâle 103 en exerçant un effort de poussée Fi.
Comme les figures 1 à 4, la figure 5 est schématique en ce que l'élément femelle 107 y est représenté comme étant d'un seul tenant.
Sur la figure 6, qui est schématique comme les figures 1 à 5, est représenté un raccord 201 selon un troisième mode de réalisation de l'invention. Ce raccord 201 comprend une partie mâle 203 et une partie femelle 202 dont le corps 207 est équipé d'un adaptateur 240 ayant la même fonction que l'adaptateur décrit dans la demande de brevet EP 1 422 462. A son extrémité proximale, cet adaptateur 240 comporte des moyens femelles 241 de réception et de raccordement de la fiche mâle 205 de la partie mâle 203, tandis qu'il définit une fiche mâle 242 à son autre extrémité. Il s'agit donc d'un élément de raccordement à la fois mâle et femelle. Le corps femelle 207 est également équipé d'un mécanisme de verrouillage 218 qui comprend un verrou 220 semblable au verrou 20 et servant à verrouiller la fiche 242 de l'adaptateur 240 à deux profondeurs différentes. Le verrou 220 fonctionne comme le verrou 20. Sur la figure 7, qui est schématique comme les figures 1 à 6, est représenté un raccord 301 selon un quatrième mode de réalisation de l'invention. Dans ce qui suit, on ne décrit que ce qui distingue ce raccord 301 du - raccord 1. En outre, une référence utilisée ci-après pour désigner une partie du raccord 301 analogue ou équivalente à une partie référencée du raccord 1 est construite en augmentant de 300 la référence repérant cette partie sur le raccord 1.
Le verrou 320 est monobloc mais comporte non pas une mais deux portions obturant de manière sensiblement étanche le trou 316, tout en coulissant dans ce dernier, à la manière d'un piston. L'une, référencée 320A, de ces deux portions est identique à la portion 2OA du verrou 20. L'autre portion constitutive du verrou 320 et obturant de manière sensiblement étanche le trou 316 est référencée 320B et se trouve à l'opposé de la portion 320A, selon la direction de coulissement X-X' du verrou 320. Plus précisément, le trou 316 comporte deux extrémités opposées 316A et 316B, dans chacune desquelles coulisse l'une des portions 320A et 320B.
La portion 320A sépare le passage central 326 d'une zone d'extrémité 316C du trou 316 jouxtant le fond 324, cette zone 316C étant à la pression externe Po.
La portion 320B présente la forme d'une tige rectiligne, dont l'extrémité libre forme un bouton dépassant de l'élément femelle 307. On peut manœuvrer le verrou 320 en exerçant une poussée manuelle Fi sur ce bouton, au lieu de l'exercer sur un bouton du type de celui référencé 21. D'ailleurs, le raccord 310 n'a pas de bouton 21.
Sur la figure 7, la poussée manuelle Fi a déplacé le verrou 320 vers le fond 324, de telle manière que la pression Pi du fluide s' écoulant jusqu'alors dans le raccord 301 a pu faire coulisser la fiche 305 par rapport à l'élément femelle 307, vers l'extérieur.
Toujours sur la figure 7, la saillie 333 empêche l'éjection complète de la fiche 305 hors de l'élément 307. Cette fiche 305 est enfoncée dans l'élément 307 à une profondeur telle que la soupape 313 peut obturer le trou 308 et que les gorges axiales 317 mettent en communication le passage 304 avec le passage 326. Il y a alors purge de la canalisation aval, lors de quoi le fluide s'échappe en passant par le passage 304, et ensuite par les gorges 317, puis par le passage 326, et enfin par l'interstice 334.
Du fait, de la perte de charge au niveau de cet interstice 334, il règne une surpression P2 dans le logement 309, durant la purge E2. Les portions 320A et 320B du verrou 320 séparent la zone soumise à la surpression P2 de la zone soumise à la pression externe Po. Lorsqu'on se déplace selon la direction X-X' de coulissement du verrou 320, la portion 320B se trouve du même côté que la zone soumise à la surpression P2, par rapport à la portion 320A. La surpression P2 exerce sur la portion 320B une poussée F3B dirigée dans le même sens que le rappel F2 du ressort 319. En revanche, sur la portion 320A, cette surpression P2 exerce une poussée F3& dirigée dans le sens opposé à ce rappel F2 et donc dans le sens opposé à la poussée F3B- Comme l'aire de la section transversale 320A est supérieure à l'aire de la section transversale de la portion 320B, la poussée F3B est inférieure à la poussée F3A. Aussi, la poussée totale F3 exercée par la surpression P2 sur le verrou 320 est dirigée dans la direction opposée au rappel F2. Le ressort 319 est taré de manière que son rappel F2 soit inférieur à cette poussée totale F3 et que cette dernière maintienne donc le verrou 320 dans la position représentée à la figure 7, jusqu'à ce que la surpression P2 soit passée au-dessous d'un seuil prédéterminé en deçà duquel cette surpression ne peut plus conduire à une éjection violente et dangereuse de l'élément 303.
Sur la figure 8, qui est schématique comme les figures 1 à 7, est représenté un raccord 401 selon un cinquième mode de réalisation de l'invention. Dans ce qui suit, on ne décrit que ce qui distingue ce raccord 401 du raccord 1. En outre, une référence utilisée ci-après pour désigner une partie du raccord 401 analogue ou équivalente à une partie référencée du raccord 1 est construite en augmentant de 400 la référence repérant cette partie sur le raccord 1.
Dans l'élément femelle 407 est ménagé un passage de purge 450, qui relie une portion du trou 408 et l'extérieur, cette portion se trouvant en aval de la soupape 413. Le passage de purge 450 comporte une portion aval 451, au niveau de laquelle il a une section de passage sensiblement plus petite qu'ailleurs. En amont de la portion 451, un passage de liaison 452 -se raccorde sur le passage 450, qu'il relie au trou 416. Ce passage 452 débouche plus précisément à la jonction de deux portions 416A et 416B de ce trou 416. La portion 416B est décalée de la portion 416A, selon la direction de coulissèment X-X' , dans la direction du rappel F2 exercé par le ressort 419. En outre, la section transversale de cette portion 416B a une aire plus petite que la section transversale de la portion 416A. Au sens où on l'entend ici, les sections transversales des portions 416A et 416B sont les sections de ces portions 416A et 416B selon un plan perpendiculaire à la direction de coulissement X-X' .
Une portion 420A du verrou 420 obture de manière sensiblement étanche la portion 416A, tout en y coulissant et en y étant guidée. Une portion 420B du verrou 420 obture de manière sensiblement étanche la portion 416B, tout en y coulissant. Elle forme en outre un bouton, qui est accessible de l'extérieur et sur lequel on peut donc exercer une poussée manuelle Fi afin de manœuvrer le verrou 420 à l' encontre du rappel F2 exercé par le ressort 419. Aussi, le raccord 401 peut ne pas avoir de bouton du type de celui référencé 21, ce qui est d'ailleurs le cas dans l'exemple représenté. A la jonction des portions 420A et 420B, le verrou 420 forme un épaulement 453.
Sur la figure 8, la poussée Fi a déplacé le verrou 420 de manière que le bourrelet 406 s'est décroché de la saillie 432, après quoi la pression du fluide qui régnait alors dans le raccord 401 a fait coulisser la fiche 405 par rapport à l'élément femelle 407, vers l'extérieur.
Toujours sur la figure 8, la saillie 433 retient la fiche 405 par son bourrelet 406. Cette fiche 405 est enfoncée dans l'élément 407 à une profondeur telle que la soupape 413 obture le trou 408 et qu'en aval de cette soupape 413, le passage 404 communique avec le passage de purge 450. Il y a alors purge de la canalisation aval Ci, dont le fluide s'échappe en passant par le passage 404, puis par le passage de purge 450, mais pas par le passage 426.
Du fait de la faible section de passage de la portion aval 451, la perte de charge au niveau de cette portion aval 451 est importante. C'est pourquoi, durant la purge E2, il règne une surpression P2 dans le passage 452. Cette surpression P2 s'applique sur l'épaulement 453 et y exerce une poussée F3 parallèle à l'axe de coulissement X-X' et agissant à l' encontre du rappel F2 exercé par le ressort 419. Ce ressort 419 est taré de manière à ne pouvoir rappeler le verrou 420 qu'une fois que la surpression P2 est passée en dessous d'un seuil prédéterminé en deçà duquel cette surpression ne peut plus conduire à une éjection violente et dangereuse de l'élément mâle 403. On notera que, normalement, la surpression P2 ne règne pas dans le passage 426, qui est à la pression externe P0, mais dans lequel la pression peut toutefois s'élever sans que le fonctionnement normal du raccord 401 en soit pour autant affecté . Sur la figure 9, qui est schématique comme les précédentes, est représenté partiellement un raccord 501 selon un sixième mode de réalisation de l'invention. Dans ce qui suit, on ne décrit que ce qui distingue ce raccord 501 du raccord 1. En outre, une référence utilisée ci-après pour désigner une partie du raccord 501 analogue ou équivalente à une partie référencée du raccord 1 est construite en augmentant de 500 la référence repérant cette partie du raccord 1.
Dans l'élément femelle 507 de ce raccord 501 est ménagé un trou 516 qui s'étend selon une direction X-X' perpendiculaire à l'axe longitudinal Y-Y' de l'élément 507 qui est représenté monobloc mais peut être composé de plusieurs parties. La fiche 505 d'un élément mâle 503 est retenue en position dans l'élément femelle 507 au moyen d'un verrou 520 coulissant dans le trou 516. Le verrou 520 comprend deux parties 520A et 520B distinctes.
La partie 520A obture de façon sensiblement étanche une portion 516A du trou 516 située au voisinage du fond 524 de ce trou. La partie 520A est maintenue dans la partie 516A du trou 516 par deux épaulements 555 formés par le corps de l'élément 507. La partie 520A porte une extension annulaire 520C destinée à être traversée par la fiche 505 et dont la portion la plus éloignée du fond 524 forme une portion de retenue 533 apte à recevoir en appui un bourrelet externe 506 de la fiche 505.
La partie 520B coulisse de façon sensiblement étanche dans une portion 516B du trou 516 située au voisinage de son débouché 516C. La partie 520B est retenue en position dans l'orifice 516 grâce à deux épaulements 556 ménagés au voisinage du débouché 516C. La partie 520B est pourvue d'une extension annulaire 520D qui s'étend en direction de la partie 520A et qui est destinée à être traversée par la fiche 505. L'extension 520D forme une portion de retenue 532 qui inter-agit avec le bourrelet 506 lorsque le raccord 501 est dans une configuration complètement emmanchée correspondant à celle représentée à la figure 2 pour le raccord 1 du premier mode de réalisation.
La surface 532A de la portion 532 la plus éloignée de la partie principale de la partie 520B est destinée à venir en appui contre la surface 520E de la partie 520A qui est opposée au fond 524. Ainsi, un effort de poussée Fi exercé sur la surface de la partie 520B accessible depuis l'extérieur du trou 526 peut être transmis à la partie 520A à l' encontre d'un effort élastique F2 exercé par un ressort 519 intercalé entre la partie 520A et la fond 524.
Dans la configuration de la figure 9, lorsque l'effort F1 est exercé, la dent 532 est escamotée en direction du fond 524, ce qui permet le retrait partiel de la fiche 505 par rapport à l'élément 507. La fiche 505 vient alors en appui, par son bourrelet 506, contre la portion 533. Un écoulement du fluide présent dans la canalisation reliée à l'élément mâle 503 est alors possible, comme représenté par la flèche E2 à la figure 9, cet écoulement transitant par des gorges 517, analogues aux gorges 17 du premier mode de réalisation, pour parvenir dans un passage 526, analogue au passage 26 du premier mode de réalisation et défini entre les parties 520A et 520B. La surpression P2 régnant alors dans la chambre définie entre les parties 520A et 520B a pour effet de pousser la partie 520A en direction du fond 524, à l' encontre de l'effort F2, et la partie 520B à l'opposé du fond 524 vers les épaulements 556. La surpression P2 découle de l'accumulation de fluide dans le volume des gorges 517 et du passage 526. Cette surpression s'exerce notamment sur la surface 520E de la partie 520B qui subit ainsi un effort F3 de poussée en direction du fond 524. La portion 533 qui est solidaire de la partie 520B est ainsi rappelée vers une position où elle est sur la trajectoire de retrait du bourrelet 506 par rapport à l'élément 507.
Sous l'effet de la surpression P2, les parties 520A et 520B tendent à s'écarter l'une de l'autre. Tant que la surpression P2 demeure supérieure à une valeur prédéterminée, qui dépend de la constante de raideur du ressort 519, la partie 520A demeure plaquée par l'effort F3 en direction du fond 524, de sorte que la portion 533 s'oppose efficacement au retrait de la fiche 505. Du fait des fuites autour des parties 520A et 520B et de la fiche 505, la surpression P2 diminue progressivement et l'effort F2 vainc finalement l'effort F3, ce qui repousse la partie 520A et la portion 533 vers le débouché 516C, en libérant ainsi la fiche 505. Les caractéristiques techniques des différents modes de réalisation mentionnées ci-dessus peuvent être combinées dans le cadre de la présente invention.

Claims

REVENDICATIONS
1. Raccord rapide pour la jonction temporaire de deux canalisations amont et aval (Ci, Cz) parcourues par un gaz sous pression (Pi) , ce raccord comportant une partie mâle (3 ; 103 ; 203 ; 303 ; 403 ; 503) et une partie femelle (2 ; 202) qui comprend, d'une part, un élément femelle creux (7 ; 107 ; 240 ; 307 ; 407 ; 507) pour l'emmanchement d'une fiche mâle (5 ; 105 ; 205 ; 305 ; 405 ; 505) de la partie mâle (3 ; 103 ; 203 ; 303 ; 403 ; 503) et, d'autre part, un verrou (20 ; 120 ; 220 ; 320 ; 420 ; 520) de retenue d'un élément de raccordement (5 ; 105 ; 240 ; 305 ; 405 ; 505) choisi parmi la fiche mâle (5 ; 105 ; 205 ; 305 ; 405 ; 505) et un éventuel adaptateur (240) mobile entre une position de verrouillage de la fiche mâle raccordée dans la partie femelle et une position de libération de cette fiche mâle, ledit verrou étant mobile par rapport à l'élément femelle entre une première position (figure 2), dans laquelle ledit verrou est à même de retenir l'élément de raccordement enfoncé à une première profondeur dans la partie femelle et raccordé à joint étanche à cette partie femelle, et une deuxième position (figures 3, 3A, 4 ; 5 ; 6 ; 7 ; 8 ; 9) , dans laquelle ledit verrou est à même de retenir l'élément de raccordement enfoncé à une deuxième profondeur inférieure à la première profondeur, le raccord comprenant un passage (4, 17, 26, 34 ; 304, 317, 326, 334 ; 450 ; 517, 526) de purge de la canalisation aval (Ci) à l'extérieur lorsque l'élément de raccordement (5 ; 105 ; 205 ; 305 ; 405 ; 505) est à la deuxième profondeur mais pas lorsque l'élément de raccordement est à la première profondeur, caractérisé en ce que ledit verrou (20 ; 120 ; 220 ; 320 ; 420 ; 520) est configuré de manière à être au moins en partie rappelé (F3) vers sa deuxième position par une surpression (P2) dans ledit passage de purge (4, 17, 26, 34 ; 304, 317, 326, 334 ; 450 ; 517, 526) .
2. Raccord selon la revendication 1, caractérisé en ce que le verrou (20 ; 120 ; 220 ; 320 ; 420 ; 520) est monté à coulissement de manière à être mobile selon une direction de coulissement (X-X' ) , dans un trou (16 ; 116 ; 316 ; 416 ; 516) communiquant avec ledit passage de purge (4, 17, 26, 34 ; 304, 317, 326, 334 ; 450 ; 517, 526).
3. Raccord selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'une première portion (2OA ; 320A ; 420A ; 520A) du verrou (20 ; 120 ; 220 ; 320 ; 420) sépare l'une de l'autre une première zone (16C ; 316C ; 426) , soumise à la pression externe (Po), et une deuxième zone (26 ; 326 ; 453 ; 526) qui fait partie dudit trou et communique avec le passage de purge (4, 17, 34 ; 304, 317, 334 ; 450 ; 517, 526), la première portion (2OA ; 320A ; 420A ; 520A) du verrou étant disposée de telle manière qu'on rencontre cette première portion (2OA ; 320A ; 420A ; 520A) lorsque, en partant de la deuxième zone, on se déplace dans le sens dans lequel s'effectue le déplacement du verrou (20 ; 120 ; 220 ; 320 ; 420) depuis sa première position vers sa deuxième position.
4. Raccord selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'une deuxième portion (320B ; 420B) du verrou (320 ; 420) sépare l'une de l'autre la deuxième zone et une troisième zone, qui est soumise à la pression externe (Po) , la deuxième portion (320B ; 420B) du verrou étant décalée de la première portion (320A ; 420A) du verrou (320 ; 420) au moins selon ladite direction de coulissement (X-X' ) , de manière à être du même côté que ladite deuxième zone par rapport à la première portion du verrou (320A, 420A) , l'aire de la section transversale de la première portion (320A ; 420A) du verrou étant supérieure à l'aire de la section transversale de la deuxième portion (320B ; 420B) du verrou.
5. Raccord selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que le verrou (20 ; 120 ; 220 ; 320 ; 420 ; 520) a une surface totale se divisant en au moins un premier, un deuxième, un troisième et éventuellement un quatrième type de surface, la ou les surfaces (29A) du premier type n'étant pas soumises à la pression du fluide se trouvant dans ledit passage de purge, la ou les surfaces (29B) du deuxième type assurant un guidage à jeu réduit et glissant sur la paroi dudit trou
(16 ; 116 ; 316 ; 416 ; 516), la ou les surfaces (3OA, 3OB,
31) des troisième et quatrième types étant soumises à la pression (P2) du fluide se trouvant dans ledit passage de purge (4, 17, 34 ; 304, 317, 334 ; 450 ; 517, 526), la ou les éventuelles surfaces (31) du quatrième type se distinguant de la ou des surfaces (3OA, 30B) du troisième type en ce que cette pression (P2) y exerce une poussée tendant à déplacer le verrou de sa deuxième position vers sa première position, l'aire de la projection de la surface du troisième type ou la somme des aires des projections des surfaces (3OA, 30B) du troisième type parallèlement à ladite direction de coulissement (X-X' ) , sur un plan (P) perpendiculaire à cette direction de coulissement (X-X' ) , étant supérieure à l'aire de la projection de l'éventuelle surface (31) du quatrième type ou à la somme des aires des projections des surfaces du quatrième type parallèlement à ladite direction de coulissement (X-X' ) , sur un plan perpendiculaire (P) à cette direction de coulissement (X- X').
6. Raccord selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un organe
(21 ; 121) de manœuvre du verrou (20 ; 120) au moins vers sa deuxième position, cet organe de manœuvre (21 ; 121) et le verrou (20 ; 120) étant deux pièces distinctes.
7. Raccord selon la revendication 6 et l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que l'organe de manœuvre (21 ; 121) est monté à coulissement dans le même trou (16) que le verrou (20), la. partie femelle comportant une butée (23 ; 123) de retenue de l'organe de manœuvre (21 ; 121) dans ledit trou (16) .
8. Raccord selon les revendications 3 et 7, caractérisé en ce que l'organe de manœuvre (21 ; 121) comporte au moins une portion formant piston et séparant l'une de l'autre la deuxième zone et une troisième zone, qui est soumise à la pression externe (Po) , ladite portion formant piston étant décalée de la première portion (20A) du verrou (20 ; 120 ; 220) au moins selon ladite direction de coulissement (X-X' ) , de manière à être du même côté que ladite deuxième zone par rapport à cette première portion (20A) du verrou.
9. Raccord selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ledit verrou (320 ; 420 ; 520) est accessible depuis l'extérieur d'un trou (316 ; 416 ; 516) dans lequel il coulisse et qui communique avec ledit passage de purge (304, 317, 326, 334, 450 ; 517, 526) .
10. Raccord selon la revendication 9, caractérisé en ce que ledit verrou (320 ; 420) est monobloc.
11. Raccord selon la revendication 9,' caractérisé en ce que ledit verrou (520) comprend deux parties (520A, 520B) aptes à s'écarter l'une de l'autre sous l'effet de ladite surpression (P2) dans ledit passage de purge (517, 526) .
12. Raccord selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un organe élastique (19 ; 119 ; 319 ; 419 ; 519) de rappel (F2) du verrou (20 ; 120 ; 220 ; 320 ; 420 ; 520) vers sa première position.
13. Raccord selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une partie amont (2 ; 202) parmi les parties mâles et femelles (2, 3 ; 103 ;
202 ; 203 ; 303 ; 403 ; 503) comporte une soupape (13 ; 313 ; 413) pour son obturation, la partie aval (3 ; 103 ;
203 ; 303 ; 403 ; 503) parmi les parties mâle et femelle étant adaptée pour placer cette soupape (13; 313 ; 413) en position ouverte lorsque ledit élément de raccordement (5 ; 105 ; 240 ; 305 ; 405 ; 505) est enfoncée à ladite première profondeur et pour ne pas agir sur la position de cette soupape (13; 313 ; 413) lorsque ledit élément de raccordement (5; 105 ; 240 ; 305 ; 405 ; 505) est à ladite deuxième profondeur.
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