Brevet FR2511115A1 — publié le 19830211

La présente invention a trait aux raccords rapides destinés à assurer la jonction amovible de deux canalisations. On sait que dans leur forme classique les dispositifs de ce genre comprennent généralement deux éléments male et femelle propres à s'emmancher de manière étanche l'un à l'intérieur de l'autre en provoquant l'ouverture d'un clapet d'obturation monté dans l'élément femelle, lequel est en outre pourvu d'un mécanisme de verrouillage agencé pour immobiliser axialement l'élément mâle à la position raccordée tout en étant susceptible d'être manoeuvré par l'utilisateur en vue de la dissociation desdits éléments.Ce mécanisme est ordinairement constitué par un verrou chargé, mobile transversalement dans le corps de l'élément femelle et percé d'une ouverture propre à être traversée par l'extrémité ou embout de l'élément mâle ; cette ouverture comporte une dent en saillie profilée pour venir, sous l'effet des moyens élastiques associés au verrou, s'enclencher en arrière d'un épaulement annulaire prévu à cet effet sur l'élément mâle. Le verrouillage des deux éléments est ainsi opéré de manière automatique lors de leur emmanchement, le verrou d'immobilisation étant accessible sur la paroi extérieure du corps de l'élément femelle afin de permettre son actionnement en vue du déverrouillage. Cet agencement classique, qui de manière générale donne satisfaction sur le plan de la robustesse et de la fiabilité, présente toutefois un inconvénient pratique non négligeable au moins lorsque les canalisations à raccorder sont parcourues par un fluide sous une pression relativement élevée. En pareil cas en effet la détente du fluide qui lors de la dissociation se trouve à l'état comprimé dans la canalisation reliée à l'élément mâle produit, dès la manoeuvre du verrou par l'utilisateur, l'expulsion brusque de cet élément en dehors du corps de l'élément femelle. La violence de cette expulsion peut être la cause de blessures plus ou moins graves pour le personnel environnant. C'est à cet inconvénient que la présente invention entend remédier, et ce en faisant comporter au corps de l'élément femelle du raccord rapide deux verrous indépendants décalés axialement l'un par rapport à l'autre de façon à ce que la dissociation des deux éléments implique obligatoirement deux manoeuvres successives, des moyens de décompression étant prévus pour que l'espace intérieur de la canalisation associée à l'élément mâle soit relié à L'-~ltmosphère à la fin de la première manoeuvre. Sur le plan structurel lton peut avoir avantageusement recours à un système de montage similaire à celui proposé dans le brevet français N0 76.22445 déposé le 15 juillet 1976 au nom de la Demanderesse, c'est-à-dire en profilant les deux verrous de façon à ce qu'ils s'embortent à chevauchement l'un à l'intérieur de l'autre en formant un ensemble cylindrique engagé à coulissement dans un alésage à section circulaire ménagé transversalement dans le corps de l'élément femelle.Il y a toutefois lieu de noter deux différences essentielles, à savoir - d'une part dans le présent cas les dents des deux verrous doivent être décalées l'une par rapport à l'autre suivant l'axe du corps de l'élément femelle, alors que dans le brevet antérieur qui visait à assurer un meilleur blocage de l'élément mâle à l'encontre de la pression et à éviter tout déverrouillage intempestif par appui inopiné sur un verrou unique, les deux dents étaient disposées suivant un même plan transversal pour venir simultanément en appui contre l'épaulement annulaire de l'élément mâle ;; - d'autre part l'amplitude de la course des deux verrous doit être limitée par butée réciproque de façon à ce que le déverrouillage ne puisse survenir dans le cas où l'opérateur manoeuvrerait simultanément les deux verrous puisqu'on recherche ici l'obligation de deux manoeuvres successives. 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 montrant préalablement à leur emmanchement, les deux éléments d'un raccord rapide établi conformément à l'invention. Fig. 2 à 4 sont des coupes analogues représentant les éléments à trois autres positions. Fig. 5 et 6 sont des coupes transversales à plus grande échelle suivant le plan indiqué en V-V en fig. 2, faisant apparaître la course des deux verrous. Fig. 7 à 9 illustrent en coupe longitudinale partielle une variante de mise en oeuvre de l'invention. Fig. 10 est une vue en perspective du coulisseau qui assure la liaison entre les deux verrous du raccord suivant fig. 7 à 9. Le corps de l'élément femelle A du raccord représenté en fig. 1 est constitué, à la façon en soi connue, par l'assemblage de deux pièces tubulaires 1 et 2, l'étanchéité étant obtenue grâce à un joint annulaire 3 qui forme simultanément siège pour un clapet 4 associé à un ressort 5. Le joint 3 prend appui contre une bague 6 destinée à former guide pour l'embout de l'élément mâle, ainsi qu'on le verra plus loin, et l'on notera que l'ouverture de cette bague est creusée de dépressions longitudinales 6a. Bien entendu le corps 1-2 est profilé pour permettre sa fixation en bout de l'une a des deux canalisations à raccorder ; dans l'exemple envisagé la pièce 1 est solidaire d'un prolongement tubulaire la orienté axialement pour pénétrer à l'intérieur de la canalisation a, retenue axialement par une bride de serrage telle que 7. En avant de la bague-guide 6 la pièce 2 est usinée pour présenter un alésage cylindrique débouchant 2a, orienté perpendiculairement à l'axe du corps 1-2. Dans cet alésage 2a sont montés à coulissement deux verrous opposés 8 et 9, percés transversalement pour déterminer une ouverture 8a, respectivement 9a, propre à venir se disposer dans l'axe de l'ouverture axiale du corps 1-2. Les deux verrous sont profilés pour s'emboîter l'un l'autre en formant un corps cylindrique glissant à jeu réduit dans l'alésage 2a, l'une des faces de chaque verrou étant accessible sur la paroi du corps 1-2, comme dans le cas du brevet 76.22445 cité ci-dessus. Chacun des verrous est creusé d'un petit logement borgne à l'intérieur duquel est engagé un ressort 10 qui prenant appui contre le verrou opposé tend à repousser axialement les deux verrous vers l'extérieur, ce mouvement (susceptible d'ailleurs d'être obtenu à l'aide d'un ressort unique) étant limité pour le verrou 8 par butée de son ouverture 8a contre la partie axiale de la bague-guide 6, pour le verrou 9 par un épaulement 2b ménagé dans le débouché de l'alésage 2a, ledit épaulement coopérant avec une portée annulaire correspondante prévue sur la paroi extérieure du verrou considéré. On notera enfin que dans l'ouverture 8a et 9a des verrous 8 et 9 fait saillie une partie en redan ou dent 8b, respectivement 9b. Par suite de l'embottement des deux verrous ces dents 8b et 9b se trouvent décalées axialement l'une par rapport à l'autre le long de l'axe du corps 1-2 de l'élément femelle A. L'élément mâle B destiné à coopérer avec cet élément A est agencé à la manière usuelle. Le corps tubulaire 11 comprend une partie antérieure ou embout lIa pourvu d'un épaulement annulaire en forme de collerette tronconique lob; à l'opposé il est prévu une queue axiale llc propre à être engagée dans l'extrémité d'une canalisation b, retenue à l'aide d'une bride 7 identique à celle utilisée pour la fixation de la canalisation a. Lorsque les deux éléments A et B sont séparés, le clapet 4 est maintenu appliqué par le ressort 5 contre le joint 3, de telle sorte que le fluide sous pression qui emplit la canalisation a reliée à la source ne peut s'échapper à l'extérieur. Si par contre l'on engage axialement l'embout lla dans le corps 1-2, l'extrémité libre de cet embout vient successivement prendre appui contre les dents 9b et 8b des verrous 9 et 8, qui se déplacent de façon à ce que leur ouverture 9a, Sa s'oriente momentanément en alignement avec l'axe du corps précité ; le clapet 4 est ainsi amené en position d'ouverture (fig. 2), tandis que sous l'effet de son ressort 10 le verrou 8 vient appliquer sa dent 8b en arrière de la paroi droite de la collerette llb.Les deux éléments emmanchés sont ainsi assemblés l'un à l'autre et le fluide sous pression de la canalisation a peut alors passer dans la canalisation b. Lorsqu'il désire dissocier les deux éléments A et B, l'opérateur exerce tout d'abord une pression sur le verrou 8 (flèche F1 de fig. 3), si bien que sous l'effet de la pression du fluide véhiculé, l'élément mâle B tend à être expulsé, n'étant plus retenu par la dent 8b. Toutefois la collerette llb vient buter contre la dent 9b qui fait saillie dans l'ouverture 9a et qui s'oppose donc à l'éjection de l'élément mâle B. On notera qu'à cette position de fig. 3 le fluide sous pression contenu dans la canalisation b peut s'échapper à l'air libre à travers les dépressions 6a de ltouverture de la bague-guide 6, tandis que le clapet 4 est revenu plaquer contre le joint 3. L'opérateur presse alors le verrou 9 (flèche F2 de fig. 4) de façon à escamoter à son tour la dent 9b, ce qui a pour effet de libérer la collerette 11h du corps le 11. Conte l'espace intérieur de ce dernier n'est plus soumis à la pression par suite de la mise antérieure à l'atmosphère, il n'y a aucune expulsion violente et c'est l'opérateur qui doit procéder au retrait manuel. Il va de soi que le but de sécurité que s'est fixée l'invention ne serait pas atteint si la libération de l'élément mâle pouvait survenir moyennant la manoeuvre simultanée, volontaire ou involontaire, des deux verrous 8 et 9 ; en d'autres termes l'expulsion brusque de l'élément mâle hors de l'élément femelle doit être évitée même dans le cas où l'opérateur tenterait d'amener simultanément les deux verrous à la position poussée. C'est dans cet esprit que la course de chacun des verrous 8 et 9 a été limitée par construction, afin d'éviter qu'ils ne puissent tous deux être en même temps amenés à une position telle que leurs ouvertures 8a, respectivement 9a, soient orientées en alignement en permettant le libre passage de la collerette ilb. A cet effet et comme illustré en fig. 5 où l'on a représenté la collerette lib en tracé interrompu, chaque verrou 8 et 9 dispose d'une course de coulissement d'amplitude d, laquelle est bien entendu suffisante pour que la dent 8b ou 9b puisse s'escamoter et laisser passage à la collerette précitée.Par contre, si les deux verrous 8 et 9 sont manoeuvrés simultanément comme on l'a supposé en fig. 6, leurs faces en vis-à-vis viennent en butée l'une contre l'autre dès que lesdits verrous se sont déplacés d'une course réduite, évidemment égale à la moitié de d et insuffisante pour que les dents 8b et 9b libèrent la collerette 11h : celle-ci reste donc retenue par la dent 8b et il faut que l'opérateur relâche le verrou 9 pour que le verrou 8 accomplisse complètement la course d en permettant bien la libération de ladite collerette, mais alors cette dernière est arrêtée par la dent 9b maintenue en position utile par suite du retour élastique du verrou 9. La sécurité est donc ainsi rendue totale. Fig. 7 à 10 illustrent un mode de mise en oeuvre de l'invention dans lequel la manoeuvre des deux verrous du dispositif est opérée, non plus en agissant sur deux organes distincts diamétralement opposés l'un à l'autre1 mais en actionnant successivement deux fois un organe unique. Comme montré en fig. 7 à 9, l'alésage transversal 2a de la pièce 2 du corps de l'élément femelle A renferme un premier verrou 12 qu'un ressort 13 tend à repousser de manière à ce que la dent intérieur 12a dudit verrou vienne coopérer avec la collerette de l'élément mâle B, identique à celui de la forme de réalisation précédente. Ce verrou 12 est combiné à un second verrou référencé 14 qui est sollicité par un ressort 15 monté cote à côte avec le ressort 13, ces deux ressorts prenant appui contre la paroi de la pièce 2 qui forme le fond de l'alésage 2a, lequel est prévu borgne ; bien entendu ce second verrou 14 est pourvu d'une dent 14a qui se trouve décalée longitudinalement par rapport à la dent 12a le long de l'axe du corps de l'élément femelle, comme dans le cas de fig. 1 à 6. Ces deux verrous 12 et 14 sont reliés l'un à l'autre par un coulisseau 16 mobile le long d'un petit axe longitudinal 17 logé dans un alésage 12b du verrou 12. Comme représenté en fig. 10, ce coulisseau 16 présente une partie principale 16a qui est percée en 16b pour le passage de l'axe 17 et dont la face supérieure se raccorde par un bossage 16c à un talon arrière 16d ; la face inférieure comprend trois seuils transversaux 16e, 16f, 16g, ce dernier étant orienté obliquement pour jouer le rôle de butée comme on le verra plus loin. On notera enfin qu'un ressort 18 (fig. 7) engagé sur l'axe 17 tend à repousser le coulisseau 16 vers l'avant, en appui contre la paroi transversale du logement 12c pratiqué dans le verrou 12 pour recevoir la partie supérieure 16a dudit coulisseau. Fig. 7 montre les organes de l'élément femelle à la position de fermeture du clapet. Comme dans le cas de la forme de réalisation suivant fig. 1 à 6, l'embout lla de l'élément mâle 11 est engagé tout d'abord dans l'ouverture 14b du verrou 14 qui s'abaisse sous l'effet de poussée déterminé par la collerette 11h sur la dent 14a. Puis cette collerette llb vient de la même manière s'engager dans l'ouverture 12d du verrou 12 ; celui-ci est repoussé par suite de l'appui de la collerette contre la dent 12a, mais en même temps le coulisseau 16 se déplace vers l'arrière à l'encontre de son ressort 18 du fait que ladite collerette vient s'appliquer contre le seuil oblique 16g. Fig. 8 montre les deux éléments du raccord à la position assembleel'élément mâle étant retenu par la dent 12a dyterrou 12 revenu en position haute sous l'effet de son ressort 13. On comprend que si l'on exerce une pression axiale sur la partie supérieure accessible du verrou 12, celui-ci s'abaisse (le coulisseau effectuant un léger mouvement vers l'arrière par suite de l'appui entre les faces obliques de la collerette 11b et du seuil 16g), de telle sorte que la dent 12a s'abaisse et libère l'élément mâle dont la collerette 11b vient s'appliquer contre la dent 14a du verrou 14, dans les mêmes conditions que précédemment décrites (voir fig. 9). Il convient d'observer que l'abaissement du verrou 12 à partir de la position assemblée suivant fig. 8 ne peut en aucun cas provoquer l'abaissement du verrou 14 ; en effet, et comme il ressort clairement de fig. 8, le verrou 12 ne dispose alors pas d'une course suffisante pour venir au contact du verrou 14. Par contre et comme représenté en fig. 9, le déplacement de l'élément mâle 11 a libéré le coulisseau 16 qui sous l'effet de son ressort 18 est venu engager son seuil 16e dans l'espace compris entre les deux verrous 12 et 14. En conséquence une nouvelle poussée exercée sur le verrou 12 après remontée à la suite de la première provoque l'abaissement du verrou 14 et la libération complète de la collerette llb de l'élément mâle. La dissociation des deux éléments du raccord implique donc bien obligatoirement deux manoeuvres successives exercées cette fois sur le même verrou, le laps de temps qui sépare ces deux manoeuvres permettant l'écoulement dans l'atmosphère du fluide comprimé dans la canalisation aval, en évitant de la sorte tout risque d'expulsion brusque de l'élément mâle. 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. Raccord rapide pour la jonction amovible de deux canalisations parcourues par un fluide sous pression, du genre comprenant deux éléments mâle et femelle propres à s' emmancher axialement en provoquant l'ouverture d'un clapet monté dans le corps de l'élément femelle, lequel corps est équipé de deux verrous chargés agencés pour immobiliser axialement l'élément mâle à la position emmanchée et pour permettre lorsque désiré la dissociation, caractérisé en ce que l'un des deux verrous (8, 9 et 12, 14) est décalé par rapport à l'autre le long de l'axe du corps (1-2) de l'élément femelle (A), de façon à ce que la dissociation des deux éléments implique obligatoirement deux manoeuvres successives tandis que des moyens de décompression (6a) sont prévus pour que l'espace intérieur de la canalisation (b) associée à l'élément mâle (B) soit relié à l'atmosphère à la fin de la première manoeuvre, en évitant de la sorte l'expulsion violente de l'élément mâle. 2. Raccord rapide suivant la revendication 1, du genre dans lequel les deux verrous sont profilés pour s'emporter à chevauchement l'un à l'intérieur de l'autre en formant un ensemble cylindrique monté à coulissement dans un alésage ménagé transversalement dans le corps de l'élément femelle, caractérisé en ce que la course des verrous (8, 9) dans le sens du déverrouillage est limitée par butée réciproque de ceux-ci, de façon à ce que la libération totale de l'élément mâle (B) ne puisse survenir lorsque les- deux verrous sont manoeuvrés simultanément. 3. Raccord rapide suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les moyens de décompression sont constitués par des dépressions (6a) ménagées longitudinalement dans l'ouverture axiale d'une bague (6) formant guide pour l'embout (lia) de l'élément mâle (B). 4. Raccord rapide suivant les revendications 2 et 3 envisagées en combinaison, caractérisé en ce qu'afin de limiter la course des verrous sous l'effet des moyens élastiques (10 et 13, 15) qui tendent à les maintenir en position de verrouillage, la bague-guide (6) s'engage, à la façon en soi connue, dans l'ouverture (8a, 12d) de l'un (8, 12) desdits - verrous tandis que l'autre (9) comporte une portée annulaire coopérant avec un épaulement (2b) prévu dans le débouché de l'alésage transversal (2a) du corps (1-2). 5. Raccord rapide suivant la revendication 1, du genre dans lequel les deux verrous sont profilés pour s'emboîter l'un dans l'autre en formant un ensemble cylindrique monté à coulissement dans un alésage transversal du corps de l'élément femelle, caractérisé en ce que les deux verrous (12, 14) sont liés l'un à l'autre par un coulisseau (16) associé à des moyens élastiques (18) et profilé pour que le second verrou (14) ne puisse être actionné par le premier (12) qu'auprès que celui-ci ait libéré le coulisseau précité à la fin du déplacement initial dudit premier verrou destiné à libérer l'élément mâle (B).