Brevet FR2515533A1 — publié le 19830506

L'invention concerne d'une manière générale un type de raccordement à démontage rapide entre un corps de buse et un embout de buse, raccordement permet- tant une disposition angulaire très précise de l'embout par rapport au corps. Il est souvent nécessaire de retirer et/ou changer l'embout d'une buse de pulvérisation pour diver- ses raisons, par exemple le contrôle des pièces et leur nettoyage si cela est nécessité par une obturation, un engorgement ou tout autre type de blocage L'embout de la buse peut être remplacé, ou bien un type d'embout différent peut lui être substitué pour un type différent d'opération de pulvérisation. Le montage habituel du type fileté, utilisé avec un appareil de pulvérisation, entre un corps de buse et un embout de pulvérisation, est soumis à des limitations évidentes Lorsqu'une direction non axiale de pulvérisation est utilisée, le montage fileté néces- site un réglage de direction à chaque fois que la buse est retirée Un certain type d'appareil de pulvérisation n'est pas fixe et ceci nécessite la présence d'outils dans la totalité des divers emplacements o l'appareil peut être utilisé, ou bien, en variante, d'outils trans- portés avec l'appareil sur le lieu d'utilisation La simple opération consistant à démonter et remettre en place une liaison filetée nécessite trop de temps, en particulier lorsque l'appareil de pulvérisation peut comporter plusieurs buses. Des buses à démontage rapide ont été utilisées dans l'art antérieur, par exemple comme décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique N O 4 185 781, dans lequel il est prévu un joint rapporté, ainsi qu'un res- sort rapporté d'application de pression Le brevet des Etats-Unis d'Amérique N O l 177 884 décrit une buse de pulvérisation en deux parties, qui utilise cependant une bague d'étanchéité en plomb Le brevet australien n O 255 921 décrit un accouplement à baïonnette dans un dispositif de raccordement de tuyaux, utilisant un montage destiné à être solide, entre les deux parties, constitué de deux ergots portés par un élément et chevauchant la surface en prise de l'autre élément. Dans d'autres types de buses antérieures, des pièces supplémentaires sont nécessaires pour accoupler l'embout au corps de la buse et ces organes d'accouple- ment entraînent une perte de temps notable simplement pour la manipulation des diverses pièces, et notamment lorsque, comme cela est fréquent, certaines des pièces sont perdues ou égarées pendant le démontage, ou bien lorsque l'on tente de réassembler les pièces Ces problè- mes sont particulièrement gênants lorsque l'appareil de pulvérisation est du type mobile Certaines buses à démontage rapide utilisent un enclenchement à frottement entre l'embout de pulvérisation et le corps de la buse, et ceci nécessite un usinage très précis ou des toléran- ces de moulage étroites dans la fabrication de ces pièces. Ce type d'enclenchement est également indésirable pour des directions de pulvérisation non axiales, attendu que l'embout de pulvérisation doit être réglé dans la direc- tion appropriée à chaque fois que de telles buses sont assemblées ou démontées. Certaines buses à démontage rapide de l'art antérieur ne sont pas conçues pour être protégées effi- cacement des vibrations ni des pointes de pression qui apparaissent fréquemment dans de nombreux systèmes de pulvérisation. La buse de pulvérisation à démontage rapide selon l'invention comprend un embout de pulvérisation et un corps de buse, ainsi qu'un élément d'étanchéité et d'application de pression placé entre le corps et l'embout de la buse Cet élément combiné d'étanchéité et d'application de pression est élastique et il est monté dans le corps de la buse, concentriquement au canal de la buse et, lorsque l'embout de la buse est monté dans le corps, une bague d'étanchéité portée par l'embout bute contre une extrémité de l'élément d'étan- chéité, autour du canal, réalisant ainsi un joint entre les pièces et comprimant également l'élément d'étanchéité afin qu'une pression soit exercée entre le corps et l'em- bout de la buse pour maintenir l'embout verrouillé dans le corps. L'élément combiné évite donc d'avoir à utili- ser un ressort rapporté et un élément d'étanchéité rapporté, et cet élément unique assume à la fois la fonction d'un joint et d'un ressort, ou d'un élément d'application de pression, ce qui présente des avantages substantiels par rapport aux buses antérieures utilisant un ressort et un joint séparés En plus d'assumer la fonction d'un joint entre le corps de la buse et l'em- bout de pulvérisation, l'élément d'étanchéité selon l'invention assume également la fonction d'un joint protégeant l'assemblage contre l'introduction de saletés telles que du sable ou des matières abrasives entre l'embout et le corps, de telles matières risquant de provoquer une usure excessive et une destruction possi- ble des caractéristiques d'étanchéité du joint. La buse à démontage rapide comporte un embout de pulvérisation dont une extrémité comprend une tige cylindrique d'entrée et dont l'autre extrémité comprend une tête de pulvérisation, un canal intérieur traver- sant l'embout de l'entrée de la tige jusqu'à la tête de pulvérisation Un dispositif de verrouillage est disposé sur la tige et comprend des sections courbes faisant saillie radialement vers l'extérieur de la tige et pré- sentant chacune un évidement La buse-à démontage rapide comporte également un corps qui est destiné à être relié à une source de fluide et est traversé intérieurement par un canal d'écoulement de fluide communiquant avec le canal de l'embout. Le corps de la buse comporte une première cham- bre ayant une surface de butée formant un épaulement ou siège qui fait saillie vers l'intérieur de la chambre, et cette dernière est destinée à recevoir une partie de la tige de l'embout de pulvérisation pénétrant dans la chambre Le corps de la buse présente une seconde cham- bre d'un diamètre supérieur à celui de la première cham- bre afin de pouvoir recevoir les sections courbes des éléments de verrouillage de la tige Ces éléments de verrouillage sont logés dans la seconde chambre et cette dernière est cylindrique afin que les éléments de ver- rouillage puissent y tourner librement. Cette seconde chambre comporte deux éléments de retenue qui font saillie radialement vers l'intérieur de la chambre, suivant un diamètre de cette dernière, et qui sont disposés pour s'engager dans les évidements correspondants des sections courbes de verrouillage Ces sections courbes peuvent être insérées dans le corps de la buse jusqu'à une première position située au-delà des éléments opposés de retenue, à l'intérieur de la seconde chambre dans laquelle les éléments peuvent tourner tota- lement et d'une manière telle que les évidements des sections courbes de la tige ne s'enclenchent pas avec les éléments de retenue. L'élément élastique combiné d'étanchéité est disposé dans la première chambre du corps de la buse et bute contre la surface de butée formant épaulement et faisant saillie vers l'intérieur de cette chambre et, lorsque son extrémité inférieure est ainsi placée en appui, son extrémité opposée peut s'enclencher avec l'extrémité inférieure de la tige d'entrée pour assumer simultanément une fonction d'étanchéité et une fonction de rappel afin d'exercer une pression entre le corps de la buse et la tige d'entrée de l'embout de la buse pour former un joint s'opposant efficacement à l'entrée de saletés entre la surface périphérique extérieure de la tige et la paroi de la première chambre L'élément élas- tique d'étanchéité tend également à déplacer l'embout de pulvérisation vers une seconde position dans laquelle les évidements des sections courbes s'accouplent et s'enclenchent avec les éléments opposés de retenue situés dans la seconde chambre, afin que les évidements des sections courbes et les éléments opposés de retenue soient verrouillés dans une disposition angulaire pré- cise. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemple nullement limitatif et sur lesquels: la figure 1 est une élévation éclatée de la buse selon l'invention, montrant le corps de la buse, l'embout de pulvérisation et l'élément combiné de rappel élastique et d'étanchéité placé entre le corps et l'em- bout; la figure 2 est une élévation de l'embout de pulvérisation montrant l'un des évidements d'une section courbe; la figure 3 est une élévation correspondante du corps de la buse, montrant l'élément de retenue disposé de manière à s'enclencher avec l'évidement représenté sur la figure 2; la figure 4 est une vue de dessous de l'em- bout de pulvérisation, montrant les parties latérales parallèles qui passent entre des surfaces opposées et également parallèles du corps, et qui sont associées aux éléments de retenue; la figure 5 est une coupe axiale du corps de la buse et de l'embout de pulvérisation à l'état assemblé avec l'élément combiné d'étanchéité enclenché élastique- ment entre le corps et l'embout; la figure 6 est une coupe transversale suivant la ligne 6-6 de la figure 5, montrant le corps de la buse et la tige en position de verrouillage, les évidements des sections courbes étant enclenchés sous les éléments de retenue du corps de la buse; et la figure 7 est une coupe analogue à celle de la figure 6, mais montrant les pièces à l'état non verrouillé. t; 6 La figure 1 représente en détail les différentes pièces de la buse à démontage rapide selon l'invention, à savoir les trois pièces illustrées séparément Le corps de la buse présente un filetage 11 au moyen duquel la buse peut être reliée à une source de fluide, et une partie hexagonale 12 permet d'utiliser à cet effet une clé convenable et de serrer ce branchement, comme cela est nécessaire Comme représenté sur la figure 5, le corps de la buse est traversé par un canal intérieur 13 d'écoulement de fluide. Le corps 10 comporte une première chambre 14 qui présente une surface supérieure 15 s'étendant vers l'intérieur de la chambre sous la forme d'un épaulement ou siège, et cette chambre renferme un élément élastique combiné de rappel et d'étanchéité 16 dont l'extrémité intérieure bute contre le siège. Une seconde chambre 17 est située à l'inté- rieur du corps de la buse, au-dessus de la première cham- bre, et elle est de forme cylindrique et d'un diamètre supérieur à celui de la première chambre, pour une raison qui apparaîtra ci-après Deux éléments opposés 18 de retenue font saillie radialement vers l'intérieur de la seconde chambre, à proximité immédiate de l'extrémité supérieure de cette chambre cylindrique 17, et ils compor- tent des côtés intérieurs parallèles droits 19 de manière à constituer des butées ou épaulements en surplomb 20, orientés vers le bas afin de s'opposer à tout mouvement orienté vers le haut. L'embout 21 de pulvérisation de la buse comporte une tige cylindrique 22 d'entrée, à une extrémité, et une tête 23 de pulvérisation à l'autre extrémité, et il est traversé, de l'entrée de la tige jusqu'à la tête de pulvé- risation, par un canal intérieur 24 d'écoulement de fluide Une section circulaire extérieure 25, entourant l'embout de pulvérisation, est molletée pour permettre une manipulation de l'embout 21 dans le corps 10 de la buse lors de l'assemblage et du démontage des pièces. La tige 22 fait saillie de manière qu'au moins une par- tie de cette tige soit logée dans la première chambre 14 du corps de la buse, et cette tige porte des moyens de verrouillage comprenant des sections courbes 26 qui font saillie radialement vers l'extérieur de la surface de la tige, sur des côtés opposés de cette dernière. Chacune des sections courbes 26 disposées radia- lement vers l'extérieur présente un évidement 27 et, ainsi qu'on peut mieux le voir sur la figure 7, cet évidement s'étend tangentiellement à la surface exté- rieure courbe de la tige 22 et coïncide sensiblement avec le diamètre extérieur de la tige Comme représenté sur la figure 6, cet évidement est disposé au-dessous de l'épau- lement en surplomb 20 formé par l'élément 18 de retenue, à l'état verrouillé. Les deux autres côtés de la tige 22 présentent des surfaces planes 28 qui coïncident sensiblement avec le diamètre extérieur de la tige et, en comparant les figures 6 et 7, on voit que les côtés droits 28 sont dis- posés parallèlement aux côtés intérieurs droits 19 des éléments 18 de retenue de manière que, dans cette posi- tion, un jeu soit prévu pour l'introduction de la tige dans le corps 10 de la buse La partie restante de la périphérie de la tige étant circulaire, elle pénètre aisément dans la seconde chambre cylindrique 17, comme montré sur la figure 7. La tige 22 et le corps 10 de la buse étant placés dans ladite position illustrée sur la figure 7, il est nécessaire de pousser la tige vers l'intérieur du corps,contre l'action de rappel de l'élément élastique 16 d'étanchéité L'extrémité inférieure de la tige 22 porte contre cet élément combiné 16 de rappel et d'étan- chéité et, pour produire une action efficace d'étanchéité, le côté inférieur de la tige comporte une bague concentri- que 29 d'étanchéité qui est pressée dans la surface supé- rieure du joint élastique 16 pour, non seulement, produire une action efficace d'étanchéité, mais également, du fait de l'élasticité de l'élément combiné 16, engendrer dans ce dernier une pression qui produit une action de rappel s'exerçant entre le siège 15 et l'extrémité inférieure de la tige 22 afin que les deux pièces soient maintenues fixement dans leur position de verrouillage Ceci appa- raît lorsque l'on relâche une pression exercée vers l'intérieur sur l'embout 21 de pulvérisation, après l'assemblage, l'élément élastique d'étanchéité réagissant alors pour revenir de lui-même dans l'état normal et appliquant une pression exercée vers le haut sur la tige 22. La surface périphérique extérieure de l'élément élastique 16 d'étanchéité est évidée, comme indiqué en 16 a, de manière que le joint présente sensiblement la forme d'un sablier, lui conférant une plus grande flexi- bilité ou élasticité de façon que, lorsque la tige 22 est pressée vers l'intérieur contre l'extrémité supé rieure du joint, ce dernier fléchisse plus aisément sous l'effet de la pression qu'il reçoit et se bombe vers l'intérieur, c'est-à-dire vers son axe, comme montré sur la figure 5, s'adaptant ainsi à la force de compression. Cette réalisation du joint 16 facilite également le retour de l'élément élastique à l'état normal lorsque la force de compression est relâchée et assure l'action de rappel souhaitée entre le corps 10 de la buse et la tige 22. Lors du démontage des pièces 10 et 21 de la buse, il suffit de presser la tige 22 vers l'intérieur du corps de la buse, contre la résistance opposée par le joint élastique 16, suffisamment pour permettre aux sections courbes 26 d'être tournées à l'intérieur de la chambre 17, de leur position située au-dessous des élé- ments 18 de retenue, comme montré sur la figure 6, jusqu'à la position montrée sur la figure 7 dans laquelle les côtés droits 2 & de la tige sont parallèles aux bords latéraux intérieurs 19 des éléments de retenue La tige est alors libérée et dégagée pour pouvoir être retirée du corps de la buse sans aucune gêne. Pour assembler l'embout 21 de la buse dans le corps 10, on doit positionner la tige 22 par rapport aux bords afin qu'elle puisse être insérée à l'intérieur du corps, les côtés droits 28 de la tige passant entre les bords latéraux 19 des éléments 18 de retenue et les sections courbes évidées 26 étant disposées de façon à pouvoir pénétrer dans la seconde chambre 17 L'embout 21 est ensuite pressé vers l'intérieur du corps 10, comprimant l'élément 16 d'étanchéité suffisamment pour permettre aux sections courbes 26 d'atteindre un point situé au-dessous du niveau des faces inférieures 20 des éléments 18 de retenue En ce point, les sections courbes peuvent être tournées à l'intérieur de la chambre cylin- drique 17 pour amener les évidements 27 au-dessous des éléments de retenue Dans cette position, la tige est relâchée et, sous l'action de rappel du joint, elle est ramenée élastiquement en arrière pour enclencher les sections courbes sous les éléments 18 de retenue, la tige étant alors bloquée de manière à ne pas pouvoir tourner par l'alignement entre les parois latérales droites des évidements 27 et les faces des bords laté- raux 19 des éléments de retenue, qui sont opposées et parallèles aux parois latérales droites Ainsi, l'enclen- chement réalisé entre les sections courbes évidées 26 et les éléments 18 de retenue et la force de rappel exercée par l'élément continu 16 d'étanchéité maintiennent fixe- ment l'embout 21 dans le corps de la buse afin que cet embout ne puisse tourner ni ne puisse se déplacer axiale- ment vers l'extérieur. Il ressort de la description précédente que la buse à démontage rapide selon l'invention évite d'avoir à utiliser un ressort séparé de compression entre l'em- bout et le corps de la buse, et qurelle comporte un élé- ment unique assumant à la fois la fonction d'un élément d'étanchéité et la fonction d'un élément de rappel qui maintient les deux pièces dans leurs positions relatives de travail. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à la buse décrite et représentée sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 Buse à démontage rapide, caractérisée en ce qu'elle comporte un embout ( 21) de pulvérisation qui com- prend une tige cylindrique ( 22) d'entrée à une première extrémité et une tête ( 23) de pulvérisation à l'autre extrémité, cet embout étant traversé par un canal inté- rieur ( 24) d'écoulement de fluide qui établit une commu- nication entre l'entrée de la tige et la tête de pulvéri- sation, la tige comportant également des moyens de verrouillage qui comprennent plusieurs sections courbes ( 26) faisant saillie radialement vers l'extérieur de la surface de la tige et présentant chacune un évidement ( 27), la buse comportant en outre un corps ( 10) destiné à être relié à une source de fluide et traversé par un canal intérieur ( 13) d'écoulement de fluide, ce corps présentant également une première chambre ( 14) comprenant un élément ( 15) de butée qui fait saillie vers l'intérieur de la chambre, cette dernière étant destinée à recevoir au moins une partie de la tige de l'embout de pulvérisation, une seconde chambre ( 17), d'un diamètre supérieur à celui de la première chambre, étant destinée à recevoir les sections courbes des éléments de verrouillage afin qu'elles puis- sent tourner dans cette seconde chambre, deux éléments opposés ( 18) de retenue faisant saillie radialement vers l'intérieur, le long d'un diamètre, de la seconde chambre et étant destinés à s'enclencher avec lesdits évidements correspondants des sections courbes des éléments de ver- rouillage, la tige et ces sections courbes pouvant être insérées jusqu'à une première position située au-delà des éléments opposés de retenue, à l'intérieur de la seconde chambre, et pouvant être tournées totalement à l'intérieur de la seconde chambre de manière que les évidement ne s'enclenchent pas avec les éléments de retenue, la buse comportant en outre un élément élastique ( 16) de rappel et d'étanchéité disposé dans la première chambre, en contact avec ledit élément de butée, à une extrémité, et pouvant s'enclencher avec une extrémité de la tige d'entrée pour assurer simultanément des fonctions d'étanchéité et de rappel afin d'empêcher hermétique- ment l'entrée de saletés entre la surface périphérique extérieure de la tige d'entrée et la paroi de la première chambre, et, en outre, de rappeler l'embout de pulvérisa- tion vers une seconde position afin que les évidements des sections courbes s'enclenchent de façon complémen- taire avec les éléments de retenue, dans une disposition angulaire précise et verrouillée. 2 Buse selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'élément d'étanchéité constitue le seul moyen de rappel entre l'embout de pulvérisation et le corps de la buse. 3 Buse selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'une bague concentrique ( 29) d'étanchéité est située à une extrémité de la tige afin de porter contre ledit élément d'étanchéité. 4 Buse selon la revendication 3, caractérisée en ce que l'élément d'étanchéité constitue le seul moyen d'étanchéité entre le corps de la buse et la tige pour empêcher la pénétration de matières abrasives entre la tige et le corps. Buse selon la revendication 4, caractérisée en ce que la surface périphérique extérieure de l'élément d'étanchéité présente un évidement ( 16 a) donnant à cet élément d'étanchéité une forme analogue à celle d'un sablier.