Outil d'extraction d'un organe tubulaire retenu dans un logement complémentaire par un jonc périphérique déformable et utilisation d'un tel outil

Abstract

 Cet outil (10) comporte un corps de préhension (12) et des branches (14) de pincement du jonc en plusieurs zones distinctes réparties suivant la périphérie du jonc. Ces branches sont liées rigidement au corps, présentent chacune une surface (16) d'appui et de guidage de l'organe tubulaire à extraire (2A), et sont adaptées, lors de l'utilisation de l'outil en vue d'extraire l'organe tubulaire, pour libérer axialement cet organe vis-à-vis de son logement, par déformation radiale vers l'intérieur du jonc, puis pour guider cet organe par coulissement le long des surfaces d'appui et de guidage lorsque l'organe est tiré axialement vers l'extérieur de son logement. L'outil permet ainsi l'extraction, et éventuellement la remise en place, de cet organe de manière rapide, sans danger pour l'opérateur et sans risque d'endommagements de l'organe.
Application au domaine de la maintenance d'appareils de régulation de pression d'un fluide, notamment d'épurateurs d'air.

Description

[0001] La présente invention concerne un outil d'extraction d'un organe tubulaire retenu dans un logement complémentaire par un jonc périphérique déformable. Elle concerne également une utilisation d'un tel outil.

[0002] Par US-A-1,593,220 et US-A-2,697,870, on connaît des outils d'introduction ou d'insertion d'une tête de piston dans un logement, destinés à pincer des segments de piston lors de la mise en place de la tête de piston à l'intérieur de son logement. En revanche, ces documents ne fournissent aucun moyen pour ultérieurement extraire cette tête de piston.

[0003] Dans ce contexte, l'invention s'intéresse à un outil destiné à être utilisé lors d'opérations de maintenance visant à extraire un organe tubulaire, tel qu'une tête de piston ou analogue, logé dans un carter ou boîtier externe qu'il n'est pas possible de démonter dans sa partie délimitant le logement de réception de cet organe. Cet outil est par exemple utilisé lors de la maintenance d'un appareil de régulation de pression d'un fluide.

[0004] US-A-5,685,052 propose un outil d'extraction de ce type, mais dans un domaine spécialisé, à savoir celui de l'extraction de colliers d'étanchéité graphitiques. Cet outil comporte un corps principal tubulaire à introduire à l'intérieur d'un ou de plusieurs colliers graphitiques à extraire, puis à déformer radialement vers l'extérieur pour que la face extérieure du corps soit pressée contre la paroi intérieure du ou des colliers. Pour augmenter la déformation radiale du corps, ce dernier est muni, à son extrémité opposée à celle destinée à être introduite dans le ou les colliers, de branches à même d'être légèrement écartées les unes des autres par un fouloir coulissant : lorsque ce fouloir est coulissé entre les branches vers le corps, l'écartement des branches qui en résulte tend à augmenter la dimension radiale du corps, ce dernier agrippant alors mieux les colliers graphitiques par l'intérieur.

[0005] Aux figures 1A et 1B est représenté, en partie, un épurateur d'air 1 destiné à être intégré à un circuit d'air comprimé, équipant par exemple un autobus ou, plus généralement, un véhicule de transport de personnes ou de marchandises. Cet épurateur a pour but de filtrer et de réguler la pression de l'air du circuit. A cet effet, l'épurateur 1 est équipé, entre autres, d'un piston 2 de forme générale cylindrique étagée et d'axe central A-A. A l'état assemblé de l'épurateur, seule la tête discoïdale 2A de ce piston est accessible depuis l'extérieur du boîtier externe 3 de l'épurateur. La tête de piston 2A est prévue axialement coulissante dans un logement complémentaire 3A délimité intérieurement par le boîtier 3, afin que le piston 2 puisse comprimer l'air circulant dans l'épurateur. Pour limiter la liberté axiale de la tête de piston 2A à l'intérieur du logement 3A, la tête 2A est retenue axialement par un jonc périphérique 4 sensiblement co-axial à la tête 2A. En fonctionnement, le jonc 4 est logé à la fois dans une gorge annulaire 2B creusée dans la surface latérale cylindrique 2C de la tête de piston et dans une rainure annulaire 3B creusée dans la paroi cylindrique du logement 3A, au niveau d'une bride 5 venue de matière avec le boîtier 3. Le jonc 4 se présente sous la forme d'un anneau métallique fendu, permettant au jonc d'être élastiquement déformable suivant une direction radiale à l'axe A-A et dirigée vers cet axe A-A lorsqu'une contrainte périphérique exercée sur le jonc tend à refermer sa fente.

[0006] Lors de la maintenance de l'épurateur 1, il est nécessaire de démonter le piston 2, c'est-à-dire de le retirer en totalité du logement 3A délimité dans le boîtier 3. Pour ce faire, il convient de déformer radialement vers l'intérieur le jonc 4 et ainsi de libérer axialement la tête 2A de la bride de retenue 5. A cet effet, la bride 5 est interrompue, suivant sa périphérie, en quatre zones 5A, 5B, 5C et 5D, deux à deux diamétralement opposées. Ces zones d'interruption permettent de « pincer » le jonc 4, c'est-à-dire d'appliquer localement au jonc quatre efforts dirigés radialement vers l'axe A-A. En pratique, l'extraction du piston 2 se révèle difficile puisque le pincement simultané du jonc 4 au niveau des quatre zones d'interruption 5A, 5B, 5C et 5D nécessite trois opérateurs : un premier opérateur pince le jonc en manipulant deux tourne-vis ou analogues au niveau de deux de ces quatre zones et un deuxième opérateur pince également le jonc en manipulant deux autres tourne-vis ou analogues au niveau des deux zones d'interruption restantes tandis qu'un troisième opérateur tire le piston vers l'extérieur du logement 3A, suivant l'axe A-A, par exemple en manipulant un tourne-vis ou analogue de manière à faire levier au niveau d'une collerette radialement saillante 2D située à l'extrémité libre de la tête de piston 2A. Une telle manipulation implique des risques de dommages corporels en cas de ripage d'un des tourne-vis utilisés, ainsi qu'un risque de détérioration du jonc et du piston, pouvant rendre ces derniers inutilisables.

[0007] On comprend que l'utilisation des outils d'insertion proposée dans US-A-1,593,220 et US-A-2,697,870 ou celle de l'outil d'extraction proposée dans US-A-5,685,052 n'est d'aucun recours.

[0008] Le but de la présente invention est de proposer un outil permettant d'extraire facilement et rapidement un organe tubulaire, telle que la tête de piston 2A précitée, en limitant les risques d'accidents pour la personne chargée de l'opération de maintenance, ainsi que les risques de dégradations de cet organe.

[0009] A cet effet, l'invention a pour objet un outil d'extraction d'un organe tubulaire, tel qu'une tête de piston, retenu dans un logement complémentaire par un jonc périphérique déformable, tel que défini à la revendication 1.

[0010] Lors d'une opération de maintenance visant à extraire cet organe tubulaire, par exemple la tête 2A du piston 2 des figures 1A et 1B, l'outil selon l'invention est manipulé de sorte que ces branches viennent pincer le jonc, c'est-à-dire viennent simultanément le contraindre radialement vers l'intérieur, si bien que l'organe tubulaire peut être extrait de son logement en coulissant le long des surfaces d'appui et de guidage portées par les branches de l'outil. Un seul opérateur est alors nécessaire pour réaliser cette opération puisque par exemple, d'une main, cet unique opérateur pince le jonc au moyen de l'outil selon l'invention tandis que, de son autre main, il tire le piston vers l'extérieur de son logement, en faisant par exemple levier au moyen d'un tourne-vis ou analogue. Autrement dit, par rapport à l'opération d'extraction détaillée plus haut et nécessitant trois opérateurs, l'outil selon l'invention remplace les quatre tourne-vis utilisés par les premier et deuxième opérateurs précités. Le guidage de l'organe tubulaire vers l'extérieur de son logement rend l'opération d'extraction rapide et sûre, améliorant de manière significative les conditions de travail de l'opérateur et limitant les risques d'endommager l'organe extrait.

[0011] D'autres caractéristiques de cet outil, prises isolément ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles, sont énoncées aux revendications 2 à 8.

[0012] L'invention a également pour objet une utilisation d'un outil tel que défini ci-dessus, selon la revendication 9.

[0013] Une variante avantageuse de cette utilisation est énoncée à la revendication dépendante 10.

[0014] L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins sur lesquels :

• la figure 1A est une vue schématique en perspective d'une partie d'un épurateur d'air intégrant un piston à extraire lors d'opérations de maintenance ;
• la figure 1B est une coupe selon le plan I-I de la figure 1A ;
• la figure 2 est une vue en perspective d'un outil d'extraction selon l'invention ;
• la figure 3 est une vue en élévation prise selon la flèche III indiquée à la figure 2 ;
• la figure 4 est une coupe longitudinale de l'outil de la figure 2 ;
• la figure 5A est une vue schématique en perspective de l'outil de la figure 2 en cours d'utilisation sur l'épurateur de la figure 1A ;
• la figure 5B est une coupe selon le plan V-V de la figure 5A ;
• la figure 6 est une vue en élévation de l'outil de la figure 2 après extraction du piston de l'épurateur de la figure 1A ; et
• la figure 7 est une vue analogue à la figure 5A, d'une variante de l'outil d'extraction selon l'invention.

[0015] Sur les figures 2 à 4 est représenté un outil 10 destiné à faciliter l'extraction du piston 2 de l'épurateur 1 des figures 1A et 1B. Bien entendu, bien que l'outil 10 est décrit ci-dessous en rapport avec l'épurateur 1, cet outil peut être utilisé pour extraire d'autres organes tubulaires que la tête de piston 2A, retenus dans un logement complémentaire par un jonc périphérique déformable ou analogue, tel que le jonc 4 pour la tête de piston 2A.

[0016] L'outil 10 comporte un corps tubulaire métallique creux 12, de forme globalement cylindrique à base circulaire et d'axe central X-X. A une de ses extrémités longitudinales, ce corps 12 est muni de quatre branches 14 régulièrement réparties suivant la périphérie du corps 12 et qui s'étendent chacune en longueur suivant une direction globalement parallèle à l'axe X-X. Les branches 14 sont ainsi deux à deux symétriques par rapport à l'axe X-X. Ces branches sont liées rigidement au corps 12, en étant par exemple venues de matière avec ce corps.

[0017] Chaque branche 14 présente, en regard de sa branche symétrique, une surface intérieure 16 qui s'étend dans le prolongement rectiligne de la surface intérieure cylindrique 12A du corps tubulaire 12. Les surfaces 16 des quatre branches 14 appartiennent ainsi à une même enveloppe sensiblement cylindrique centrée sur l'axe X-X. Le diamètre d₁₆ de cette enveloppe est sensiblement égal au diamètre extérieur d₂ de la tête de piston 2A de l'épurateur 1.

[0018] En s'éloignant du corps 12, chaque surface 16 débouche sur une surface chanfreinée 18 prévue à l'extrémité libre de la branche 14. Cette surface chanfreinée est évasée vers l'extérieur en s'éloignant de l'axe X-X. Les surfaces chanfreinées 18 des quatre branches 14 appartiennent ainsi à une même enveloppe sensiblement tronconique centrée sur l'axe X-X. Avantageusement, l'angle au sommet α de cette enveloppe vaut environ 90°.

[0019] L'utilisation de l'outil 10 en vue d'extraire de l'épurateur 1 la tête de piston 2A est la suivante :

[0020] L'opérateur se saisit, d'une main, du corps tubulaire 12 de l'outil 10, aligne l'axe X-X suivant l'axe A-A du seul côté accessible du logement 3A puis positionne les branches 14 de sorte que leur extrémité libre soient insérées dans les zones d'interruption 5A, 5B, 5C et 5D de la bride 5 du boîtier 3. A cet effet, les extrémités libres des branches 14 sont dimensionnées pour être reçues de manière sensiblement complémentaire dans ces zones d'interruption, indexant ainsi angulairement la position de l'outil 10 par rapport au boîtier 3. L'outil 10 est alors dans sa configuration des figures 5A et 5B.

[0021] En appliquant sur le corps 12 un effort axial F₁ dirigé vers le boîtier 3, l'opérateur force le jonc 4 à se déformer radialement vers l'intérieur en glissant, par effet de rampe, le long des surfaces chanfreinées 18 des branches 14, comme indiqué par les flèches F₂ à la figure 5B. Ces branches pincent ainsi localement le jonc au niveau des quatre zones d'interruption 5A à 5D jusqu'à ce que le jonc soit radialement poussé en totalité au fond de la gorge 2B, où il est situé en retrait, vers l'axe X-X, de la surface latérale 2C de la tête de piston 2A. Les branches 14 libèrent ainsi axialement la tête de piston vis-à-vis de son logement de réception 3A délimité par le boîtier 3.

[0022] De son autre main, l'opérateur manipule une tige de tourne-vis ou analogue 20 pour tirer axialement la tête de piston 2A vers l'extérieur de son logement, en faisant levier, par appui sur le boîtier 3, au niveau de la collerette saillante 2D accessible entre deux branches 14 successives suivant la périphérie de l'outil, comme indiqué par la flèche F₃ à la figure 5A. Comme le jonc est déformé radialement vers l'intérieur, il ne s'oppose pas au mouvement axial vers l'extérieur de la tête de piston 2A. Cette tête de piston est guidée vers l'extérieur par appui le long des surfaces 16 des branches 14, jusqu'à occuper la position de la figure 6 où la totalité de sa surface latérale 2C est disposée entre les branches 14.

[0023] Par élasticité, le jonc 4 tend à immobiliser axialement la tête 2A entre les branches, permettant l'extraction du reste du piston en ne manipulant que l'outil 10.

[0024] Une fois que l'opération de maintenance proprement dite est réalisée, par exemple à l'intérieur du logement 3A, le piston 2 peut être remis en place au moyen de l'outil 10, en effectuant les étapes inverses à celles nécessaires à son extraction.

[0025] A titre de variante représentée à la figure 7, la paroi tubulaire du corps 12 est radialement ajourée de manière à délimiter une fenêtre 22 d'accès radial à l'intérieur du corps 12. En prévoyant cette fenêtre dans la partie d'extrémité du corps 12 d'où s'étendent les branches 14, cette fenêtre peut être utilisée pour permettre l'introduction et la sollicitation de la tige de tournevis 20 pour générer l'effort de dégagement F₃. La présence de cette fenêtre n'oblige donc plus à prévoir les branches 14 suffisamment longues pour laisser entre elles un passage d'accès latéral à la collerette 2D pour la tige de tournevis 20 comme à la figure 5A. Autrement dit, la longueur des branches 14 de la figure 7 peut alors être réduite, ce qui augmente leur robustesse.

[0026] En outre, la fenêtre 22 peut avantageusement être dimensionnée pour que la sollicitation, à la façon d'un levier, de la tige de tournevis 20 vis-à-vis de la collerette 2D de la tête de piston 2A implique l'appui de la tige de tournevis contre la tranche 22A du corps 12 délimitant la partie basse, à la figure 7, de la fenêtre, de manière à générer un effort F₁' similaire à l'effort d'appui F₁ de la figure 5A. Autrement dit, la manipulation de la tige de tournevis 20 provoque alors à la fois le pincement du jonc 4 par les branches 14, par poussée (flèche F₁') sensiblement axiale de l'outil 10 vers le boîtier 3, et la traction (flèche F₃) de la tête de piston 2A vers l'extérieur de son logement 3A.

[0027] Divers aménagements et variantes à l'outil 10 décrit ci-dessus sont en outre envisageables :

• au niveau de l'extrémité du corps 12 opposée aux branches 14, l'outil 10 peut être équipé d'une poignée ou, d'une manière générale, de tout moyen facilitant la préhension de l'outil ; et/ou
• selon la géométrie de la partie de boîtier au niveau de laquelle l'organe tubulaire à extraire est retenu, le nombre et la géométrie des branches de pincement du jonc peuvent être modifiés.

Revendications

1. Outil (10) d'extraction d'un organe tubulaire, tel qu'une tête de piston (2A), retenu dans un logement complémentaire (3A) par un jonc périphérique déformable (4), caractérisé en ce qu'il comporte un corps de préhension (12) et des branches (14) de pincement du jonc en plusieurs zones distinctes (5A, 5B, 5C, 5D) réparties suivant la périphérie du jonc, ces branches étant liées rigidement au corps, présentant chacune une surface (16) d'appui et de guidage de l'organe tubulaire à extraire (2A), et étant adaptées, lors de l'utilisation de l'outil en vue d'extraire l'organe tubulaire, pour libérer axialement l'organe tubulaire vis-à-vis de son logement (3A), par déformation radiale vers l'intérieur (F₂) du jonc (4), puis pour guider l'organe tubulaire par coulissement de ce dernier le long des surfaces d'appui et de guidage lorsque l'organe tubulaire est tiré axialement (F₃) vers l'extérieur de son logement.

2. Outil suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les branches (14) sont venues de matière avec le corps (12).

3. Outil suivant l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les surfaces d'appui et de guidage (16) appartiennent à une même enveloppe sensiblement cylindrique présentant un diamètre (d₁₆) sensiblement égal au diamètre extérieur (d₂) de l'organe tubulaire à extraire (2A).

4. Outil suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, en s'éloignant du corps (12), chaque surface d'appui et de guidage (16) débouche, à l'extrémité libre de la branche correspondante (14), sur une surface de rampe (18) adaptée pour déformer (flèches F₂) le jonc (4).

5. Outil suivant la revendication 4, caractérisé en ce que les surfaces de rampe (18) des différentes branches (14) appartiennent à une même enveloppe sensiblement tronconique divergente en s'éloignant du corps (12).

6. Outil suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le corps (12) comporte une partie globalement tubulaire, chaque surface d'appui et de guidage (16) s'étendant dans un prolongement sensiblement rectiligne de la face intérieure (12A) de cette partie tubulaire.

7. Outil suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'extrémité libre de chaque branche (14) est conformée pour, lors de l'utilisation de l'outil (10), occuper de façon complémentaire une zone (5A, 5B, 5C, 5D) d'interruption d'une bride (5) de retenue du jonc (4), délimitant en partie le logement (3A) de réception de l'organe tubulaire (2A).

8. Outil suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le corps (12) délimite, dans sa partie d'extrémité d'où s'étendent les branches (14), une fenêtre (22) d'accès à l'organe tubulaire (2A) selon une direction transversale à la direction longitudinale des branches, ladite fenêtre étant fermée, du côté des branches, par une tranche (22A) du corps.

9. Utilisation d'un outil (10) conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que, pour extraire un organe tubulaire, tel qu'une tête de piston (2A), retenu dans un logement complémentaire (3A) par un jonc périphérique déformable (4), on pince le jonc simultanément en plusieurs zones distinctes (5A, 5B, 5C, 5D) réparties suivant la périphérie du jonc au moyen des branches (14) de l'outil, et on dégage l'organe tubulaire (2A) de son logement (3A) en le guidant par appui le long des surfaces d'appui et de guidage (16) des branches.

10. Utilisation suivant la revendication 9,
caractérisée en ce que, pour remettre en place l'organe tubulaire extrait (2A) dans son logement (3A), on utilise l'outil (10) en effectuant les étapes inverses à celles nécessaires à l'extraction de l'organe.

Dessins