Brevet FR2466696A1 — publié le 19810410

La présente invention a trait aux raccords rapides pour la jonction amovible des canalisations, du genre comprenant un élément mâle et un élément femelle propres a s 1emmancher et à se verrouiller l'un a l'autre en provoquant l'ouverture automatique d'un clapet d'obturation monté dans l'un desdits éléments. L'invention se réfère plus particulièrement aux dispositifs décrits au brevet français NO 69.00475 du 8 Janvier 1969 et au Premier Certificat d'Addition NO 69.40682 du 26 Novembre 1969 au nom de la Demanderesse pour "Perfectionnements aux dispositifs de raccord rapide pour canalisations". On rappellera très succinctement que dans les raccords de ce type le corps de l'élément femelle est découpé d'une ouverture en forme de boutonnière qui d'une part permet l'introduction de l'embout de l'élément mâle dans l'alésage traversant ménagé dans une pièce tournante ou noyau et qui d'autre part assure de par son profil le verrouillage dudit élément mâle une fois que ce dernier a été basculé angulairement moyennant rotation dudit noyau. On conçoit sans peine qu'on peut profiter du déplacement angulaire du noyau pour faire en sorte que ce dernier joue directement le rôle du clapet d'obturation à ouverture automatique, en dispensant de toute autre pièce supplémentaire à cet effet. Toutefois il est alors indispensable de prévoir des moyens propres a assurer l'étanchéité de la rotation du noyau à l'intérieur du corps de l'élément semelle qui le renferme, ces moyens étant en pratique constitués par un joint déformable fixé dans le corps sus-mentionné autour du débouché du canal radial qui fait communiquer l'alésage traversant du noyau et l'extrémité de la canalisation rendue solidaire de cet élément femelle.Dans ces conditions, au cours du déplacement angulaire du noyau consécutif au branchement de l'élément mâle, le débouché de l'alésage dudit noyau vient nécessairement à un moment donné passer en regard du joint d'étanchéité qui reçoit alors l'action du fluide sous pression qui traverse le dispositif. Or l'expérience a démontré que ce joint ne peut supporter sans dommage l'effet de la pression lorsque cette dernière comporte une valeur très élevée. Les essais ont effectivement révélé que le joint en question se déformait de manière pratiquement instantanée ou se déchirait même sous l'effet d'une sollicitation trop importante. Les perfectionnements qui font l'objet de la présente invention ont plus spécialement pour but de remédier à l'inconvénient précité et de permettre la réalisation d'un dispositif de raccord rapide du type à verrouillage par basculement angulaire qui soit susceptible de fonctionner de manière entièrement satisfaisante quelle que soit la pression du fluide qui le traverse. L'invention consiste essentiellement à monter à l'intérieur de l'un ou de l'autre des deux éléments du dispositif un clapet indépendant dont les déplacements en sens opposés sont liés par butée à ceux du noyau tournant. On conçoit dans ces conditions que ce noyau ne joue plus le roule d'organe de fermeture, si bien que l'étanchéité de son déplacement angulaire est susceptible d'etre assuré à l'aide d'un joint disposé suivant un plan, notamment un plan méridien, tel qu'il n'intersecte en aucune façon le débouché de l'alésage traversant du noyau. Ce joint est donc ainsi mis à l'abri des effets directs de la pression du fluide qui circule dans le dispositif. Toutefois, en vue de faciliter la manoeuvre du raccord pour des pressions fluides élevées, il est en pratique indispensable d'interposer un système démultiplicateur d'efforts entre le noyau ou 1'embout de l'élément mâle solidaire de celui-ci, et le clapet indépendant, lequel est bien entendu associé à des moyens élastiques qui assurent son rappel en position fermée. Ce système démultiplicateur tire parti du montage articulé du noyau et du bras de levier fourni par l'élément mâle emmanché dans ledit noyau. Le dessin annexé, donné à titre d'exemple, permettra de mieux comprendre l'invention, les caractéristiques qu'elle présente et les avantages qu'elle est susceptible de procurer. Fig. 1 est une coupe axiale partielle d'un dispositif de raccord rapide suivant l'invention, le clapet étant monté dans l'élément femelle. Fig. 2 est une coupe analogue, l'élément mâle et les pièces mobiles de l'élément femelle ayant été supposé#es amenées à la position de dissociation. Fig. 3 expose schématiquement à plus grande échelle le système démultiplicateur pour l'actionnement du clapet. Fig. 4 et 5 sont des coupes analogues à celles de fig. 1 et 2 mais correspondant à une forme de réalisation suivant laquelle le clapet de retenue est monté dans le corps de l'élément mâle. Le dispositif représenté en fig. 1 et 2 comprend en premier lieu un élément femelle A dont le corps est formé par l'assemblage étanche de deux pièces creuses 1 et 2, la pièce arrière 2 étant agencée pour se fixer sur l'extrémité de la canalisation alimentée en permanence sous une pression élevée.-La partie antérieure de la pièce 1 est conformée pour définir une chambre sphérique à l'intérieur de laquelle est monté un noyau formé par une bille 3 qui est libre de se déplacer angulairement, l'étanchéité de ce déplacement étant assurée par un joint 4 disposé suivant un plan méridien de ladite bille.Celle-ci est percée d'un alésage traversant 3a équipé d'un joint torique 5 ; à la façon en soi connue le débouché de cet alésage 3a q#ui est tourné vers l'extérieur est accessible à travers une ouverture la en forme de boutonnière ménagée dans la pièce 1, cette ouverture présentant une zone à. grand diamètre tournée vers le bas et une zone à plus petit diamètre orientée suivant l'axe du corps 1-2. Dans l'alésage de la pièce 2 est montée à coulissement axial un clapet 6 associé à un ressort de rappel 7 qui tend en permanence à maintenir un joint torique 8 appliqué contre un siège conique correspondant prévu dans l'alésage précité. La partie antérieure conique de ce clapet 6 est destinée à recevoir l'action de mité dépassante de l'embout 9 qui en liaison avec une pièce 10 liée à l'autre canalisation à raccorder constitue le corps de l'élément mâle B du raccord ; comme montré l'embout 9 est percé d'un canal axial 9a qui communique avec des alésages obliques 9b percés dans l'extrémité libre de l'embout précité.On notera qu'à la façon usuelle ce dernier comporte une partie cylindrique dont le diamètre est très Légèrement inférieur à celui de la zone à petit diamètre de l'ouverture ou boutonnière la, et un épaulement annulaire 9c établi à un diamètre très légèrement inférieur à la zone à plus fort diamètre de ladite boutonnière. Dans ces conditions la bille 3 étant orientée comme illustré fig. 2, l'embout 9 de l'élément B peut autre emmanché par son extrémité dans l'alésage 3a, le verrouillage des deux éléments A et B étant obtenu moyennant basculement de l'un des deux éléments par rapport à l'autre pour amener ces derniers à la position alignée suivant fig. 1, pour laquelle les bords de la zone à petit diamètre de la boutonnière la retiennent l'épaulement 9. Il convient ici de remarquer (fig. 3) que la partie terminale Sd de l'embout 9 qui est comprise entre les débouchés 9e des alésages obliques 9b n'est pas concentrique au centre de rotation 3' de la bille 3, mais dépasse au contraire au-delà du cercle théorique d, de façon à former came pour l'actionnement du clapet 6. A la position de fig. 2 le nez de ce clapet 6 est orienté en vis-à-vis de l'un des débouchés 9e si bien que ledit clapet est fermé ; dès que l'embout 9 est basculé avec l'élément mâle B, la partie terminale ou came 9d agit sur le nez du clapet 6 qui est repoussé en position d'ouverture, en introduisant une démultiplication d'effort qui permet le décollement dudit clapet même lorsqu'une très forte pression agit sur celui-ci. Il va de soi que lorsque l'embout 9 est ramené à la position de fig. 2 en vue de la dissociation des deux éléments A et B, le ressort 7 rappelle le clapet 6 en direction de son siège conique et applique le joint 8 contre celui-ci. A ce moment les deux élement peuvent autre séparés. Fig. 4 et 5 illustrent un autre mode de mise en oeuvre de l'invention, selon lequel le clapet d'obturation est monté à l'intérieur du corps de l'élément mâle B. En pareil cas le corps de l'élément femelle A, formé par deux pièces 11 et 12, ne renferme que le noyau ou bille 13 ; on notera toutefois que l'alésage axial 12a de la pièce 12 communique vers l'avant avec des canaux obliques 12b qui définissent entre eux une portée plane ou rampe 12 orientée transversalement par rapport à l'axe du corps 11-12.Par ailleurs la pièce 10 du corps 10-19 de l'élément mâle B renferme la queue tubulaire 16a du clapet 16 dont la partie antérieure est munie d'un joint torique 18 destiné à venir porter contre un siège tronconique correspondant ménagé dans l'alésage de l'embout 19 ; ce clapet est pourvu, au-delà du joint 18, d'un prolongement axial ou poussoir 16b qui est introduit à coulissement dans l'alésage 19a de l'embout 19 et qui présente en section un profil cruciforme de façon à laisser passage au fluide traversant le dispositif ; il convient de remarquer que l'extrémité libre de ce prolongement 16b dépasse légèrement au-delà de la face terminale de l'embout 19, et ce sous l'effet du ressort de rappel 17 associé au clapet 16. Lorsque l'élément mâle B, relié à la source de fluide sous pression, est accouplé à l'élément femelle A, ces deux éléments sont évidemment à la position cassée illustrée en fi#g. 5, et l'on con çoit que lorsque l'utilisateur ramène les deux éléments en position alignée pour assurer leur verrouillage dans les mêmes conditions que dans la forme de réalisation correspondant à fig. 1 à 3, l'ex- trémité du prolongement 16b vient heurter la portée 12c qui agit à la manière d'une rampe pour repousser axialement ledit prolongement et amener ainsi le clapet 16 à la position d'ouverture suivant fig. 4, et ce à l'encontre du ressort 17 qui assure le rappel de l'ensemble à la position fermée dès que l'utilisateur procède à la dissociation des deux éléments. Dans un cas comme dans l'autre on peut obtenir une démultiplication d'effort plus ou moins grande en jouant sur le profil de la partie terminale ou came 9d de l'embout 9 de fig. 1 à 3, respectivement de la portée ou rampe 12c de fig. 4 et 5. Lorsque le clapet d'obturation est monté à l'intérieur de l'élément femelle, on peut faire comporter au noyau ou bille 3 un prolongement ou bossage conformé de manière à actionner le clapet 6 aux lieu et place de l'extrémité dépassante de l'embout 9. Il doit d'ailleurs être entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre d'exemple et qu'elle ne limite nullement le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails d'exécution décrits par tous autres équivalents. REVENDICATIONS 1. Dispositif de raccord rapide pour la jonction amovible des canalisations, constitué par un élément mâle et un élément femelle propres à s'emmancher et à se verrouiller l'un à l'autre en provoquant l'ouverture automatique d'un clapet d'obturation monté dans l'un desdits éléments, du genre dans lequel le corps de l'élément femelle est découpé d'une ouverture en forme de boutonnière qui d'une part permet l'introduction de l'embout de l'élément mâle dans l'alésage traversant ménagé dans une pièce tournante ou noyau et qui d'autre part assure de par son profil le verrouillage dudit élément mâle une fois que ce dernier a été basculé angulairement moyennant rotation dudit noyau, caractérisé en ce que le clapet est constitué par une pièce indépendante dont les déplacements en sens opposés sont liés par butée à ceux du noyau tournant. 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la liaison entre les déplacements du clapet et du noyau comporte un système démultiplicateur d'effort de façon à permettre l'ouverture dudit clapet même lorsque le fluide qui traverse le dispositif présente une pression élevée, ledit système tirant parti du montage articulé du noyau et du bras de levier fourni par l'élément mâle lorsque ce dernier est emmanché dans ledit noyau. 3. Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le clapet, monté à coulissement axial dans le corps de l'élé- ment femelle, reçoit l'action de la face terminale de l'embout qui dépasse au-delà de l'extrémité intérieure de l'alésage traversant du noyau, ladite face terminale étant profilée de manière à former came d'actionnement. 4. Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le clapet, monté à coulissement axial dans le corps de l'élé- ment mâle, est solidaire d'un prolongement axial qui traverse l'embout dudit élément mâle pour dépasser au-delà de l'extrémité libre dudit embout et venir buter, lors du basculement de l'un des élé- ments du dispositif par rapport à l'autre, contre une portée transversale ou rampe prévue à l'intérieur du corps de l'élément femelle.