Brevet FR2516201A1 — publié le 19830513

Raccord rapide à verrouillage automatique pour tuyaux ou analogues équipés d'embouts à courses d'encliquetage différentes. L'invention concerne un raccord destiné à l'accouple- ment de tuyaux, conduits, tubulures ou similaires et plus particulièrement un raccord à verrouillage automatique du type dénommé "raccord rapide" utilisé couramment pour accou- pler ou réunir des tuyaux et notamment des tuyaux souples ou flexibles. Les raccords connus comportent une douille, formant le corps du raccord, destinée à être fixée à l'extrémité de l'un des tuyaux à accoupler, et un embout mâle adapté à l'extrémité de l'autre tuyau et destiné à venir se loger de manière étanche dans la douille. Des moyens de verrouillage sont logés dans des ori- fices ou perçages de la douille du raccord, tandis qu'une bague coulisse axialement à l'extérieur de la douille La bague est sollicitée élastiquement vers une position dans laquelle les moyens de verrouillage sont maintenus en saillie vers l'intérieur de la douille, tandis qu'un coulissement de la bague dans l'autre sens permet un effacement desdits moyenr de verrouillage vers l'extérieur de la douille, autorisant ainsi l'introduction ou le retrait de l'embout. L'embout du raccord est muni d'une gorge annulaire dans laquelle s'engagent les moyens de verrouillage pour assurer le verrouillage réciproque des deux parties du raccord Les moyens de verrouillage peuvent être des pistons comme dans le brevet français no 81,14722, ou bien des billes. Les billes peuvent être au nombre de deux ou plus généralement trois ou quatre pour équilibrer convenablement l'embout dans la douille du raccord. Avec un raccord comportant une seule rangée de billes, il est nécessaire de déplacer la bague manuellement à l'en- contre du moyen élastique pour engager l'embout dans la douil- le Ce raccord est donc rapide mais pas entièrement automatique Pour obtenir un accouplement automatique lors de l'introduction de l'embout, il est connu de prévoir deux rangées de billes décalées axialenent l'une par rapport à l'autre. Au repos une rangée de billes se trouve en face de la por- tée de la bague et l'autre rangée en face d'une rampe intérieu- re de la bague de telle sorte qu'au cours de l'introduction de l'embout, les billes de cette dernière rangée sont repoussées vers l'extérieur et agissent sur la rampe pour déplacer la ba- gue axialement et permettre l'effacement vers l'extérieur des billes de l'autre rangée et donc l'introduction complète dudit embout, Avec ce dernier type mentionné, le verrouillage est obtenu par la seule introduction de l'embout, l'action manuelle sur la bague n'étant rendue nécessaire que pour séparer les deux parties du raccord. L'invention a pour but de proposer un raccord rapide à verrouillage automatique, utilisable avec de nombreux embouts, notamment des embouts présentant des courses d'encliquetage dif- férentes, c'est-à-dire présentant, en avant de la gorge annu- laire, des longueurs différentes. Le raccord rapide selon l'invention comporte une douille destinée à être fixée à l'extrémité de l'un des tuyaux à accou- pler et présentant des logements pour recevoir des moyens de verrouillage, une bague montée coulissante axialement sur la douille pour permettre le déverrouillage du raccord ainsi qu'un embout mâle destiné à être adapté sur l'autre tuyau à accoupler et muni d'une gorge annulaire extérieure adaptée pour rece- voir les moyens de verrouillage en position d'accouplement tan- dis que des moyens sont prévus pour assurer l'étanchéité entre l'embout et la douille en position d'accouplement. Ce raccord est remarquable en ce que les moyens pré- vus pour assurer l'étanchéité entre l'embout et la douille, en position d'accouplement, sont montés sur une portée non fixe soumise à une sollicitation élastique prenant appui sur une assise perpendiculaire à l'axe de la douille, ladite portée étant susceptible de coulisser à l'intérieur de la douille. Selon un mode de réalisation préféré, les moyens d'étanchéité sont constitués par un joint torique et la portée non fixe est constituée par une coupelle sensiblement cy- lindrique dont le fond est partiellement ouvert, Il est avantageux que le bord de la coupelle opposé au joint torique soit évasé vers l'extérieur de façon à coo- pérer avec une butée prévue dans la paroi intérieure de la douille. Il est également prévu, de préférence, que la solli- citation élastique soit assurée par un ressort spiral coaxial à la douille, prenant appui d'une part dans le fond de la coupelle en regard du joint torique et d'autre part sur la- dite assise. En outre, l'assise du ressort est avantageusement constituée par une grille circulaire insérée dans un évide- ment annulaire prévu dans la paroi intérieure de la douille. De préférence, cette grille est constituée par une cloison déformable munie d'ouvertures pour le passage du fluide dans le raccord. D'autres caractéristiques ressortiront de la descrip- tion qui suit d'un exemple de réalisation d'un raccord rapide selon l'invention, faite avec référence au dessin annexé sur lequel on peut voir une vue en coupe axiale d'un raccord rapide, la partie supérieure étant relative au cas d'un embout à faible course d'encliquetage, la partie inférieure étant relative au cas d'un embout à course d'en- cliquetage plus longue. La figure montre un raccord comprenant une douille 1 qui forme le corps du raccord et qui est destinée à être fixée à l'extrémité d'un tuyau non représenté, d'un conduit, d'une tubulure ou analogue, et un embout mâle 2 destiné à être fixé à l'extrémité de l'autre tuyau ou analogue à accoupler au premier. Sur la douille 1 est montée une bague 3 qui peut cou- lisser axialement autour de ladite douille entre une rondelle d'extrémité 4 et un épaulement annulaire 5 de la douille. La douille 1 présente de façon connue en soi, dans sa partie avant, des perçages radiaux 6 dans lesquels sont logées les billes 7 de verrouillage Ces billes 7 sont repous- sées vers l'intérieur de la douille 1, de façon à faire saillie à l'intérieur de l'alésage de cette douille par la ba- gue extérieure 3, l'échappement des billes étant empêché de façon connue par un profilage approprié du bord intérieur des perçages 6. La bague 3 est soumise à la sollicitation d'un ressort 8 prenant appui sur des épaulements appropriés de la bague 3 et de la douille 1 Elle présente intérieurement une portée 9 repoussant les billes 7 vers l'intérieur et une rampe 10 permettant le déplacement radial de ces billes vers l'extérieur uour leur effacement, Un deuxième jeu de billes 11 est prévu de façon connue, en avant des billes 7, pour assurer l'effacement vers l'arrière de la bague 3 lors de l'introduction de l'embout 2 dans la douille 1 Ces billes 11 se trouvent en regard de la rampe 10 et lorsque l'embout 2 pénètre dans la douille 1, il les repousse vers l'extérieur, Elles pro- voquent alors le retrait de la bague 3, la portée 9 s'ef- façant pour libérer les billes 7, autorisant ainsi l'introduc- tion automatique de l'embout 2. Lorsque l'épaulement annulaire 12 de l'embout 2 a dépassé les billes 7, celles-ci sont ramenées vers l'inté- rieur dans la gorge annulaire 27 de l'embout, au cours du mouvement d'avance de la bague 3 sous l'action du ressort 8 et elles sont de nouveau bloquées en position de verrouillage par la portée 9. Le raccord se trouve alors accouplé et verrouillé. Dans les raccords à éléments compatibles par construction, le bord avant de l'embout se trouve alors en appui sur un joint torique d'étanchéité tel que 13 disposé dans une rainure de la douille 1, de façon à assurer l'étanchéité du raccord à basse pression. Si les éléments du raccord ne sont pas compatibles par construction, on peut se trouver devant une impossibilité d'accouplement Le cas le plus fréquent est celui dans lequel l'embout 2 présente une course d'encliquetage plus grande que celle acceptable par la douille L'embout 2 ' représenté à la partie inférieure de la figure est dans ce cas: sa partie 14 ' située en avant de l'épaulement 12 ' est plus longue que la partie 14 correspondante de l'embout 2 de la partie supérieure de la figure Dans le cas classique o le joint torique 13 est fixe, un tel embout ne peut pas être raccordé, avec verrouillage, à la douille 1. Pour évit&r cet inconvénient, l'invention prévoit pour le joint torique 13 une portée non fixe 15 soumise à la sollicitation d'un ressort 16 prenant appui sur une assise 17 perpendiculaire à l'axe de la douille 1 La portée 15 est constituée par une coupelle sensiblement cylindrique, dont le fond est partiellement ouvert par un trou central 18 par exemple Cette coupelle a son bord 19, opposé au joint tori- que, évasé vers l'extérieur de façon à coopérer avec une butée prévue dans la paroi intérieure de la douille. Ainsi, en l'absence d'embout, la coupelle est main- tenue en avant par le ressort 16, son bord arrière 19 étant en appui sur la butée 20 Le joint torique 13 est alors prati- quement en appui sur une butée annulaire 21 prévue dans la paroi intérieure de la douille 1 Le fond de la coupelle est conformé pour soutenir le joint torique. L'assise 17 du ressort 16 est constituée par exemple par une grille circulaire insérée dans un évidement annulaire 22 prévu dans la paroi intérieure de la douille 1. Cette grille est de préférence constituée par une cloison déformable, ou un joint plat, en matière plastique ou en caoutchouc par exemple, munie pour le passage du fluide dans le raccord, d'ouvertures constituées par exemple par des trous circulaires 23 régulièrement répartis. Selon l'exemple de réalisation décrit, la coupelle peut se déplacer axialement à l'intérieur d'un alésage 24 de la paroi intérieure de la douille, et son bord 19 peut se déplacer de la même manière à l'intérieur d'un autre alésage de la douille, dont le diamètre est légèrement plus impor- tant que celui du premier alésage. Si un embout 2 ', doté d'une course d'encliquetage plus longue que celle de l'embout 2 est introduit dans la douille, son chanfrein avant 26 ' repousse le joint torique 13 et la couplle 15 en comprimant le ressort 16, jusqu'à ce que son épaulement 12 ' ait franchi les billes 7 de verrouillage. Le joint 13 et la coupelle 15 se trouvent alors dans une posi- tion telle que celle représentée sur la partie inférieure de la figure. On voit ainsi qu'on peut adapter à la douille 1 des embouts dont les courses d'encliquetage diffèrent de plusieurs -6 millimètres, tout en assurant par le joint torique 13 l'étanchéité à basse pression du raccord, et tout en assu- rant le verrouillage automatique du raccord. Si l'on veut désaccoupler les deux tuyaux au niveau du raccord, il suffit de ramener manuellement la bague 3 en arrière en comprimant le ressort 8 Les billes 7 sont alors libérées et l'embout 2 ou 2 ' peut être retiré de la douille en laissant le joint torique 13 et la coupelle 15 sensiblement dans la position du haut de la figure. Afin d'assurer un verrouillage efficace, en évitant que sous l'action de vibrations ou d'effo rts mécaniques répétés, la bague 3 ne soit repoussée en comprimant le ressort 8 jusqu'à autoriser la libération des billes 7 et le désac- couplement du raccord, on a prévu que la portée 9 de ladite bague 3 soit légèrement inclinée sur l'axe de la douille, avec une pente de sens opposé à celle de la rampe 10. Avec cette disposition, si le tuyau fixé à l'embout 2 est- soumis à une sollicitation tendant à l'écarter de l'axe du raccord vers le bas de la figure par exemple, la bille 7 représentée en haut de la figure aura tendance à solliciter la bague 3 vers la gauche de la figure, en raison de la pente de la portée 9 Réciproquement, la bille 11 située en bas de la figure (et représentée en pointillé en haut de la même figure) aura tendance à solliciter la bague 3 vers la droite en raison de la pente de la rampe 10 La bague 3 sera donc soumise à un couple de rotation qui la laissera dans sa posi- tion moyenne de verrouillage du raccord. Il est clair que des variantes ou modifications peu- vent être apportées au mode de réalisation décrit sans sor- tir du cadre de l'invention De plus, certains moyens ne concernant pas directement l'invention ne sont pas décrits. C'est ainsi que par exemple, il peut y avoir des moyens pour assurer automatiquement l'obturation du conduit en charge, qui généralement porte la douille> lors de la séparation de la douille et de l'embout, afin d'éviter un écoulement de fluide à partir dudit conduit, REVENDICATIONS _ 1 Raccord rapide à verrouillage automatique pour tuyaux ou analogues, comportant une douille ( 1) destinée à être fixée à l'un des tuyaux à accoupler et présentant des logements pour recevoir des moyens de verrouillage, une bague ( 3) montée coulissante axialement sur la douille pour permettre le désaccouplement du raccord ainsi qu'un embout mâle ( 2) destiné à être adapté sur l'autre tuyau à accou- pler et muni d'une gorge annulaire ( 27) adaptée pour rece- voir les moyens de verrouillage en position d'accouplement tandis que des moyens sont prévus pour assurer l'étanchéité entre l'embout ( 2) et la douille ( 1) en position d'accou- plement, caractérisé en ce que les moyens prévus pour assurer l'étanchéité entre l'embout ( 2) et la douille ( 1) en position d'accouplement, sont montés sur une portée non fixe ( 15) soumise à une sollicitation élastique prenant ap- pui sur une assise ( 17) perpendiculaire à l'axe de la douille ( 1), ladite portée ( 15) étant susceptible de coulisser à l'intérieur de la douille ( 1). 2 Raccord rapide selon la revendication 1, carac- térisé en ce que lesdits moyens d'étanchéité sont constitués par un joint torique ( 13) et la portée non fixe ( 15) est constituée par une coupelle sensiblement cylindrique dont le fond est partiellement ouvert. 3 Raccord rapide selon la revendication 2, carac- térisé en ce que le bord ( 19) de la coupelle ( 15) opposé au joint torique ( 13) est évasé vers l'extérieur de façon à coopérer avec une butée ( 20) prévue dans la paroi inté- rieure de la douille. 4 Raccord rapide selon la revendication 1, caractérisé en ce que la sollicitation élastique est assurée par un ressort spiral ( 16) coaxial à la douille ( 1), prenant appui d'une part dans le fond de la coupelle ( 15) en regard du joint torique ( 13) et d'autre part sur ladite assise ( 17). Raccord rapide selon la revendication 4, caracté- risé en ce que l'assise ( 17) du ressort ( 16) est constituée par une grille circulaire insérée dans un évidement annulaire ( 22) prévu dans la paroi intérieure de la douille ( 1). 6 Raccord rapide selon la revendication 5, caracté- risé en ce que la grille est constituée par une cloison défor- mable munie d'ouvertures pour le passage du fluide dans le raccord. 7 Raccord rapide selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la bague ( 3) montée coulissante axialement sur la douille est munie d'une portée ( 9) inclinée sur l'axe de la douille dans le sens opposé à celui de la rampe ( 10).