Brevet FR2527741A1 — publié le 19831202

La présente invention a trait aux raccords rapides destinés à assurer la jonction amovible de deux canalisations, et elle vise plus particulièrement les dispositifs dits de sécurité', agencés de façon à éviter l'expulsion brusque de l'élément mâle hors de ltélément femelle lors de la manoeuvre de dissociation. On sait que dans leur forme classique les raccords rapides comprennent deux éléments mâle et femelle propres à s'emmancher de manière étanche l'un à l'intérieur de l'antre en opérant l'ouverture d'un clapet chargé d'obturation monté dans ltélément femelle, lequel est en outre équipé d'un mécanisme de verrouillage apte à 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 fréquemment constitué par une série d'organes mobiles radialement dans le corps de ltélément femelle et actionnés de façon à s'engager, sous l'effet de moyens élastiques appropriés, dans une dépression ou gorge ménagée à cet effet sur la périphérie de ltélément mâle. L'actionnement de ces organes est généralement assuré par une bague mobile sur le corps de ltélément femelle et il suffit donc de manoeuvrer ladite bague à l'encontre de ses moyens élastiques de rappel pour être en mesure de dégager l'élément mâle ainsi libéré. 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 ltétat comprimé dans la canalisation reliée à ltélément mâle produit, dès la manoeuvre du mécanisme de verrouillage par l'utilisateur, l'expulsion brusque de cet élément en dehors du corps de ltélément femelle. La violence de cette expulsion peut etre la cause de blessures plus ou moins graves pour le personnel environnant. Aussi afin de parer à un tel risque a-t-on proposé des raccords de sécurité dont le mécanisme de verrouillage est agencé de façon à ce que la libération de ltélément mâle ne puisse survenir qu'après deux manoeuvres successivement appliquées à la bague de déverrouillage, les déplacements alternatifs de ladite bague étant censés allouer un temps suffisant pour permettre la décompression de la canalisation associée è l'élément mâle. Or il convient d'observer que ce temps est susceptible de varier interne 4c. En avant de cet épaulement 4c la bague 4 renferme une douille 5 qu'un léger ressort 6 tend à maintenir en permanence appliquée contre l'épaulement précité. L'ouverture axiale de la douille 5 présente trois diamètres différents, la paroi ainsi profilée étant destinée à l'actionnement d'une série d'organes de verrouillage formés par des billes 7 logées dans des perforations radiales ld du corps 1, de façon à déboucher dans la chambre aval 3 de celui-ci. On remarquera que ces billes 7 sont retenues à l'intérieur des perforations ld par un petit manchon 8 associé à un poussoir annulaire 9 qu'un ressort 10, prenant appui contre la cloison la, tend à repousser vers l'extrémité ouverte de la chambre aval 3. Un joint torique 11 est interposé entre le poussoir 9 et le manchon 8, la paroi extérieure de ce dernier étant profilée pour coopérer avec les billes de verrouillage 7. L'élément mâle B est réalisé à la manière habituelle, en ce sens qu'à l'opposé de sa partie raccordée à la canalisation aval, son corps 12 comporte un embout cylindrique 12a à plus petit diamètre, pourvu d'un épaulement en saillie 12b qui détermine ainsi une dépression ou gorge 12c destinée è coopérer avec les billes 7, comme on le verra ci-après. Pour exposer le fonctionnement et l'utilisation du raccord rapide envisagé, on partira de la position désaccouplée illustrée en fig. 1. La pression de fluide du réservoir ou source s'exerce en permanence dans la chambre 2 (flèche F1) mais le fluide comprimé ne peut s'éehappeh à l'extérieur à travers les perforattons lb qui scnt obturées par la paroi intérieure de 12 bague 4, deux joInts 13 assurant l'étanchéité de cette obturation. La bague 4 joue ainsi le rssle du clapet usuel des raccords rapides classiques. Il convient d'observer que la position illustrée en fig. 1 est parfaitement stable. En effet, par suite de la différence des diamètres présentés par la portée extérieure le du corps 1 et la portée intérieure 4d de la bague 4, cette dernière est repoussée axialement vers l'avant, de telle sorte que l'épaulement 4e repousse lui-même la douille 5 qui prend appui contre les billes 7 par la partie à plus grand diamètre de sa paroi interne ou ouverture. Pour raccorder les deux canalisations intéressées, il suffit d'emmancher A fond l'embout 12a A l'intérieur de la chambre aval 3 du corps 1 de l'élément femelle. Comme illustré en fig. 2, l'épaulement 12b repousse axialement le manchon 8 à l'encontre du ressort 10, si bien que les billes 7 plongent radialement dans la de pression 12c sous dans une mesure considérable, en fonction du volume présenté par la canalisation précitée. Lorsque ce volume est très important, la décompression n'est pas terminée à la fin de la deuxième manoeuvre appliquée à la bague, si bien que le risque d'expulsion violente de l'élément mâle subsiste intégralement. C'est à cet inconvénient que la présente invention entend remédier et ce en assurant le déplacement radial des organes de verrouillage, non pas directement par la bague de déverrouillage, mais par l'intermédiaire d'une douille coulissante chargée qui dispose d'un certain jeu par rapport A ladite bague et qui est soumise, lors de la manoeuvre de déverrouillage, à la pression du fluide qui emplit la canalisation associée à l'élément malte, le tout de façon a ce que ladite douille ne libère les organes précités qu'après obtention, dans la canalisation susaaentionnee, d'une valeur de décompression jugée non dangereuse. 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 les deux éléments d'un raccord rapide suivant l'invention, représentés préalablement à leur emmanchement. Fig. 2 reproduit fig. 1 à la position accouplée des deux éléments. Fig. 3 à 5 illustrent les opérations de dissociation des deux éléments du raccord. Le corps de l'élément femelle A du raccord rapide représenté est constitué par une pièce tubulaire 1 qui définit deux chambres axiales 2 et 3 séparées l'une de l'autre par une cloison transversale la. La chambre amont 2 est reliée à l'espace intérieur de celle des deux canalisations à raccorder qui est branchée sur le réservoir de fluide sous pression, tandis que la chambre aval 3 est destinée à l'emmanchement de l'élément mâle B associé à la seconde canalisation. De part et d'autre de la cloison la, le corps 1 est percé de deux rangées de perforations radiales, respectivement lb et lc ; on observera que la partie de la pièce ou corps 1 qui définit la chambre amont 2 présente un diamètre extérieur plus grand que celui de la partie qui définit la chambre aval 3. Sur la périphérie du corps 1 coulisse axialement une bague 4 formée par l'assemblage de deux pièces tubulaires 4a et 4b, vissées l'une à l'intérieur de l'autre en déterminant un épaulement annulaire l'effet de la douille 5, commandée par la bague 4 soumise à la charge de la pression F1 agissant sur la section annulaire comprise entre les portées le et 4d. Dans ces conditions le fluide sous pression dans la chambre 2 peut stécouler A travers la seconde rangée de perforations lc et le canal axial du corps 12 de l'élément mâle. A cette position les joints 13 et 11 assurent 11 étanchéité du raccordement ; l'élément male est immobilisé axialement par les billes 7, actionnées par la partie intérieure à plus petit diamètre de l'ouverture de la douille 5. Lorsqu'vil désire dissocier les deux canalisations, l'utilisateur repousse axialement vers l'arrière la bague 4, comme montré en fig. 3. L'écoulement du fluide sous pression est interrompu du fait que les perforations lb et lc ne sont plus en communication. Le déplacement axial précité de la bague 4 a provoqué la compression maximale du ressort 6 qui a ainsi repoussé axialement la douille 5, mais le déplacement de cette douille est limité par la pression qu'exerce sur ladite douille le fluide comprimé qui s'échappe de la canalisation associée à l'élément mâle B ; on peut effectivement constater que l'espace intérieur de cette canalisation communique à travers les perforations lc avec l'espace annulaire compris entre le corps 1 et la paroi intérieure de la bague 4, de telle sorte que la douille 5 est retenue axialement par la pression interne de la canalisation aval.Bien que les billes 7 ne soient plus au contact que de la paroi interne à diamètre moyen de l'ouverture de la douille 5, elles retiennent encore l'épaulement 12b de l'élément mâle qui ne peut ainsi être ni expulsé, ni retiré manuellement. On remarquera que le fluide comprimé dans la canalisation aval et dans le corps 12 s'échappe à 11 extérieur A travers l'espace annulaire ou jeu ménagé entre la douille 5 et le corps 1. Il y a donc décompression progressive du fluide précité, mais pour obtenir la libération de l'élément mâle l'utilisateur peut - soit relâcher en premier lieu son effort sur la bague 4 de façon A permettre celle-ci de revenir A sa position initiale (fig. 4) sous l'effet de la pression différentielle s'exerçant sur la portée 4d, étant noté que la décompression se poursuit toujours, puis, lorsque la décompression est terminée, manoeuvrer A nouveau la bague 4 en la repoussant vers l'arrière (fig. 5) pour que le ressort 6 puisse agir sur la douille 5 en la chassant jusqu'A ce qu'elle prenne appui contre l'épaulement interne 4c - soit maintenir la bague 4 dans la position de fig. 3 jusqu'à ce que la décompression soit terminée et que le ressort 6 puisse agir sur la douille 5 en la chassant contre l'épaulement interne 4c; A ce moment les billes 7 s'appliquent contre la paroi interne à plus grand diamètre de ia douille 5, de telle sorte que lesdites billes laissent passage à l'épaulement 12b et permettent le retrait axial de l'élément mâle. Le manchon 8 revient prendre sa place initiale en vis-à-vis des billes 7, sous l'effet de son ressort 10, si bien qu'on est revenu à la position désaccouplée suivant fig. 1. On conçoit dans ces conditions que dans tous les cas la libération de l'élément mâle ne peut en tout état de cause intervenir qu'après décompression totale de la canalisation aval. La sécurité est donc absolue. Un résultat équivalent pourrait être obtenu à l'aide d'une bague de déverrouillage à déplacement angulaire, du type de celles montées sur certains types de raccords rapides, la douille d'actionnement étant alors montée à rotation dans ladite bague. 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. On comprend en particulier que les organes de verrouillage 7 peuvent être quelconques. REVENDICATIONS 1. Raccord rapide pour la jonction amovible des canalisations, du type dit de sécurité dans lequel il est prévu des moyens pour retarder la manoeuvre des organes de verrouillage par la bague de déverrouillage afin de permettre la décompression du fluide contenu par la canalisation associée l'élément mâle et d'éviter l'expulsion brusque de ce dernier hors de l'élément femelle, caractérisé en ce que les organes de verrouillage (7) sont actionnés radialement par une douille coulissante chargée (5) qui dispose d'un certain jeu par rapport A la bague (4) et qui est soumise, lorsque cette dernière est amenée à la position de déverrouillage, à la pression du fluide qui emplit la canalisation associée A l'élément m le (B), de façon A ce que cette douille ne libère les organes précités qu'après un échappement suffisant de ce fluide à travers des passages de décompression ménagés dans la bague. 2. Raccord rapide suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le clapet d'obturation est constitué par la bague de déverrouillage elleemême (4) qui renferme la douille mobile d'actionnement (5). 3. Raccord rapide suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le corps (1) de l'élément femelle (A) renferme deux chambres (2, 3) séparées l'une de l'autre par une cloison transversale (la), la communication entre ces deux chambres étant assurée à travers deux séries de perforations radiales (lob, îc) - prévues de part et d'autre de ladite cloison et reliées par un espace annulaire libre défini par la paroi interne de la bague (4) à une position axiale de celle-ci par rapport au corps. 4. Raccord rapide suivant la revendication 3, caractérisé en ce que la paroi externe du corps (l) présente, au droit de l'une des séries de perforations (lb), une portée annulaire (le) de diamètre supérieur à celui d'une portée correspondante (4d) prévue sur la paroi interne de la bague (4) de façon à déterminer une pression différentielle qui agit sur ladite bague en vue de la repousser en direction de la douille mobile (5). 5. Raccord rapide suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la bague de déverrouillage (4) agit sur la douille mobile (5) par l'intermédiaire d'un épaulement interne (4c) apte à venir porter contre l'extrémité- correspondante de ladite douille. 6. Raccord rapide suivant la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens de rappel associés à la douille mobile (5) sont constitués par un léger ressort (6) qui agit sur l'extrémité de ladite douille opposée à celle tournée en direction de l'épaulement interne (4c) de la bague (4). 7. Raccord rapide suivant l'une quelconque des revendications 1 6, caractérisé en ce que la paroi interne ou ouverture de la douille (5) est profilée pour présenter trois parties à diamètres différents, ces diamètres allant en décroissant de l'extérieur vers l'intérieur.