Brevet FR2524598A1 — publié le 19831007

Perfectionnement aux joints coulissants assurant l'étanchéité entre un cylindre dans lequel ils coulissent et la face en bout d'un élément introduit dans ce cylindre. La présente invention concerne les joints assurant l'étanchéité entre une chemise cylindrique qui les entoure et la face en bout d'un élément introduit dans ce cylindre, élé- ment qui peut être enfoncé au-delà de sa position de repos, l'étanchéité entre la chemise et la face en bout de l'élément devant être assurée au moins dans la position de repos et dans les positions au-deld de la position de repos. Ce problème se pose par exemple dans les raccords rapidesen ce qui concerne l'étanchéité entre la face en bout de l'élément mâle et la surface interne de l'élément femelle. En outre le joint doit être maintenu dans la chemise cylindrique pour ne pas tomber lorsque l'élément mâle est retiré. Jusqu'ici les joints assurant ce type d'étanchéité étaient en appui sur une portée radiale de l'élément femelle et maintenus en position par une gorge au voisinage de cette portée radiale dans laquelle s'engageait partiellement le joint, lequel pouvait être constitué par un manchon cylindrique relativement long dilaté par un ressort à boudin interne. Lors de l'enga- gement de l'élément mâle le joint qui est quasi-solidaire de la partie femelle doit se comprimer longitudinalement pour assurer l'étanchéité avec la face en bout et autoriser encore une compression complémentaire lors de l'engagement de l'élé- ment mâle au-delà de la position de repos. Ces joints sont toutefois très sensibles au vieillissement qui réduit la pression d'étanchéité en bout.On a pensé également à monter les joints de ce type élastiquement en interposant un ressort, en fait le prolongement du ressort assurant la dilatation élastique du joint entre le joint et la porte radiale de la partie femelle. Le joint est alors coulissant et assure l'étanchéité avec la face en bout de la pièce mâle sous la pression longitudinale du ressort et l'étanchéité avec la surface cylindrique interne de la pièce mâle sous la force de dilatation de la partie du ressort engagée dans le manchon du joint. Le joint a toutefois tendance à gommer, sa surface périphérique constamment en appui à force contre la surface interne de la pièce femelle ayant tendance à y adhérer. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et elle a pour objet un joint coulissant assurant l'étanchéité entre un cylindre dans lequel il coulisse et la face en bout d'un élément introduit dans ce cylindre, le joint étant sollicité élastiquement en direction de ladite face en bout caractérisé en ce qu'il est entouré sur sa face extérieure, à l'exception de sa partie d'extrémité, par un chemisage ayant sensiblement son diamètre, lequel coulisse librement dans le cylindre. Du fait du chemisage, le contact avec le cylindre n'est établi que par la dilatation par fluage de l'extrémité libre du joint lorsqu'il est comprimé, sous la force de sollicitation élastique, contre la face en bout de l'élément mâle. De préférence et selon une autre caractéristique de l'inven tion le joint est appuyé radialement par une chemise interne qui se prolonge légèrement au-delà du chemisage externe en laissant libre une longueur de joint légèrement supérieure à la compressibilité sous l'effet de la force de sollicitation élastique. Avec cette caractéristique, le fluage de llélas- tomère constituant le joint est limité vers l'intérieur et se produit uniquement vers l'extérieur dans la partie qui déborde du chemisage externe. Il en résulte une pression plus élevée du bourrelet de fluage sur la surface cylindrique de l'élément femelle et on évite un bourrelet interne qui réduirait la section de passage du raccord. De préférence et selon un mode de réalisation préférentiel la chemise interne est solidaire d'une collerette périphérique radiale appuyant la face arrière du joint et l'ensemble forme avec le chemisage externe et le joint un piston annulaire monté élastiquement coulissant. Dans ce cas l'ensemble formant piston et joint coulissant est de préférence solidaire d'une queue cylindrique montée coulissante à frottement doux dans le corps de l'élément femelle. Selon un mode de réalisation préférentiel la face externe, au contact du joint, de la chemise interne présente des nervures périphériques pour améliorer le maintien du joint, serré par le chemisage externe. De préférence les deux extrémités du ressort sont solidarisées l'une avec l'ensemble formant joint coulissant, l'autre avec le corps de l'élément femelle pour maintenir l'ensemble formant piston dans l'élément femelle après retrait de l'élé- ment mâle. Selon un autre mode de réalisation et dans le cas d'un élé- ment femelle avec soupape incorporée,l'ensemble formant joint coulissant est solidaire de la tige de la soupape. L'invention sera décrite plus en détail ci-après dans son application à un raccord rapide à billes sous deux formes de réalisation avec référence au dessin ci-annexé dans lequel : La figure 1 est une vue en coupe longitudinale, la moitié supérieure à l'état connecté et la moitié inférieure à l'état déconnecté, d'un raccord rapide à soupape incorporée comportant un joint coulissant conforme à l'invention et la figure 2 est une vue analogue dans le cas d'un raccord rapide sans soupape. Dans la description les mêmes références seront utilisées pour désigner les parties identiques ou équivalentes. La référence 1 désigne le nez de l'élément mâle et 2 la gorge de clavetage. 3 désigne le corps de l'element femelle, 4 les billes de verrouillage serties dans des orifices radiaux du corps 3, 5 la bague coulissante, 6 le ressort de rappel de la bague coulissante, 7 la gorge de maintien en position de la bague coulissante en position de verrouillage contre l'ac tion du ressort 6 et 8 la gorge ou le dégagement autorisant le mouvement centripète des billes 4pour le déverrouillage. ta référence 9 désigne le joint proprement dit constitué par un manchon en élastomère. Ce manchon est engagé élastiquement à la périphérie d'une chemise 10 qui présente sur sa surface interne des nervures 11. Dans le mode de réalisation de la figure 1, la chemise 10 constitue l'extrémité de la tige cylindrique creuse 12 d'une soupape 13 sollicitée en appui sur son siège 14 par un ressort 15. Le joint prend appui par sa face arrière sur une bague 16 et sa périphérie est entourée par un chemisage 17 en tôle mince qui serre le joint sur la chemise 11. Lors de l'introduction de la partie mâle et comme illustré à la partie supérieure de la figure 1, la partie 9a du joint qui déborde de la chemise Il est comprimée et elle flue latéralement au-delà du chemisage 17 pour former un bourrelet péri phérique d'étanchéité 9b. Dans le mode de réalisation de la figure 2, la chemise 10 est solidaire d'un prolongement ou queue 18 qui coulisse à frottement doux dans une portée 19 du corps de l'élément femelle. Un ressort 20 dont une extrémité est sertie en 21 dans l'embase de la chemise 1 et dont l'autre extrémité est engagée en 22 dans une gorge du corps de l'élément femelle assure la mise en pression de la partie 9a sur la face en bout de l'élément mâle pour assurer l'étanchéité et la formation du bourrelet d'étanchéité 9b. Lors du retrait de l'élément mâle le ressort 20 retient l'ensemble formant joint coulissant à l'intérieur de l'alésage de l'élément femelle. Revendications 1. Un joint coulissant (9) assurant l'étanchéité entre ull cylindre (3) dans lequel il coulisse et la face en bout d'un élément (1) introduit dans ce cylindre, le joint étant sollicité élastiquement (15-20) en dilection de ladite face en bout, caractérisé en ce qu'il est entouré sur sa face extérieure, à l'exception de sa partie d'extrémité (9a - 95) par un chemisage (17) ayant sensiblement son diamètre, lequel coulisse librement dans le cylindre. 2. Un joint selon la revendication 1, caractérisé en ce que le joint (9) est appuyé radialement par une chemise interne (10) qui se prolonge légèrement audelà du chemisage externe (17). 3. Un joint selon la revendication 2, caractérisé en ce que la chemise interne 10 est solidaire d'une collerette périphérique radiale (36) appuyant la face arrière du joint !9). 4. Un joint selon l'une quelconque des revendications 3 a 3, caractérisé en ce que la chemise interne (10), la collerette périphérique radiale (16), le joint (9) et le chemisage externe (17) forment un piston annulaire monté élastiquement coulissant. 5. Un joint selon la revendication 4, caractérisé en ce que le piston annulaire formant joint coulissant est solidaire d'une queue cylindrique (18) montée coulissante dans une portée (19) du corps de l'élément femelle (3). 6. Un joint selon l'une quelconque des revendications l à 5, caractérisé en ce que la face externe, au contact du joint (9), de la chemise interne (10) présente des nervures péri phériques (11). 7. Un joint selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les deux extrémités du ressort (20) sollicitant en pression le joint coulissant sont solidarisées l'une (21) avec l'ensemble formant joint coulissant et, l'autre (22) avec le corps de l'élément femelle. 8. Un joint selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que dans le cas d'un élément femelle comportant une soupape incorporée (13-14), l'ensemble formant joint coulissant est solidaire de la tige (12) de la soupape, le ressort (15) de sollicitation élastique du joint étant constitué par le ressort de rappel de la soupape.