Brevet FR2636715A1 — publié le 19900323

La présente invention a trait à un raccord de tuyau comportant un corps femelle et un corps mâle capable d'être bloqué dans une position axiale prédéterminée dans le corps femelle de façon à ce que les corps inale et femelle forment une connexion étanche, ledit blocage étant effectué par un jeu de billes radialement déplaçable à l'intérieur des alésages radiaux du corps femelle, et une douille d'actionnement dont la partie avant coopere avec les billes de façon à les maintenir dans leur position radialement intérieure lorsque la douille se trouve dans une première position axiale et de permettre le retrait des billes radialement vers l'extérieur jusqu'à une position extérieure lorsque la douille se trouve dans une deuxième position axiale, un ressort sollicitant la douille vers sa première position. Il existe un grand nombre de raccords automatiques du type comme décrit ci-dessus permettant l'introduction du corps mâle dans le corps femelle avec une main pendant que la douille d'actionnement est maintenue dans sa deuxième position par l'autre main. Dès que cette douille est rel chee, elle se précipite' dans sa deuxième position dans laquelle elle bloque l'élément mâle au moyen des billes, Les raccords de ce type, bien qu'ils soient satisfaisants en ce qui concerne la fiabilité du raccordement une fois établi, nécessitent l'utilisation des deux mains pour la manipulation requise pour effectuer ce raccordement. De même, pour le découplement de ces raccords, il est nécessaire de retirer la douille et de la maintenir dans cette position par une main, pendant que le corps mâle peut être retiré du corps femelle par l'autre main. Le but de la présente invention est de prévoir un raccord à blocage par billes dont le raccordement peut être effectué en utilisant une seule main tout en gardant la simplicité des raccords connus et avec un minimum de pièces supplémentaires, étant entendu qu'une telle solution ne doit pas être trouvée au détriment de la fiabilité du raccordement des systèmes connus. Selon la présente invention, ce but est atteint avec un raccord comme mentionné dans le préambule, qui est caractérisé en ce que le raccord comporte un moyen de blocage pour maintenir la douille d'actionnement, de façon temporaire, dans sa deuxième position contre la force du ressort, la force requise pour débloquer la douille de sa deuxième position étant supérieure à la force du ressort dans la condition dans laquelle il se trouve lorsque la douille d'actionnement est maintenue dans sa deuxième position. Selon une première forme de réalisation de la présente invention, ce moyen de blocage comporte une bague de retenue, ou un jonc, logé dans une gorge annulaire du corps femelle de façon à faire saillie radialement vers l'extérieur de celle-ci tout en étant capable d'être entièrement enfoncé dans ladite gorge, la douille d'actionnement comportant également une gorge annulaire dans laquelle le jonc peut se loger par encliquetage lorsque les positions axiales des gorges annulaires de la douille et du corps femelle correspondent entre elles. Dans cette forme de réalisation il est préférable que la gorge pratiquée dans le corps femelle comporte des parois latérales essentiellement parallèles entre elles et perpendiculaires à la direction axiale du corps femelle, la gorge pratiquée dans la douille d'actionnement comportant des parois inclinées de façon à former un V afin de permettre que le jonc soit maintenu axialement fixe dans la gorge du corps femelle alors que la forme de la gorge de la douille permet un encliquetage ainsi que le dégagement du jonc par rapport à la gorge dans la douille d'actionnement en fonction du déplacement axial de cette douille. Selon une autre forme de réalisation de la présente invention , le jonc du moyen de blocage est logé dans une gorge annulaire de la douille d'actionnement de façon à faire saillie radialement vers l'intérieur de celle-ci tout en étant capable d'être entièrement enfoncée dans ladite gorge, le corps femelle comportant une gorge annulaire dans laquelle le jonc peut se loger par encliquetage lorsque les positions axiales des gorges annulaires de la douille d'actionnement et du corps femelle correspondent entre elles. Dans cette forme de réalisation de la présente invention, la gorge pratiquée dans la douille d'actionnement comporte des parois latérales essentiellement parallèles entre elles et perpendiculaires à la direction axiale de la douille, la gorge dans le corps femelle comportant des parois inclinées de façon à former un V afin de permettre que le jonc soit maintenu axialement fixe dans la gorge de la douille d'actionnement alors que la forme de la gorge dans le corps femelle permet un encliquetage ainsi que le dégagement du jonc par rapport à la gorge dans le corps femelle en fonction du déplacement axial de la douille, dans laquelle le jonc est maintenu. Les raccords susceptibles d'incorporer la présente invention comportent des douilles d'actionnement ayant un épaulement intérieur et des corps femelles comportant des épaulements extérieurs, les deux épaulements coopérant pour former un espace annulaire entre la douille et le corps femelle, cet espace annulaire logeant le ressort qui s'appuie par ses extrémités contre les épaulements de la douille et du corps femelle respectivement. Le corps femelle comporte une gorge annulaire à sa surface intérieure, qui loge un joint d'étanchéité coopérant avec une partie cylindrique appropriée du corps mâle lors de son blocage à l'intérieur du corps femelle. Le corps femelle comporte en outre à son extrémité du côte de l'introduction de l'élément mâle une gorge annulaire extérieure logeant un jonc servant d'arrêt pour le déplacement axial de la douille d'actionnement vers le cate d'introduction du corps mâle. Le corps mâle comporte sur une partie destinée à l'introduction dans le corps femelle une première partie cylindrique coopérant avec ledit joint d'étanchéité et un épaulement délimitant de cette première partie cylindrique une deuxième partie cylindrique de diamètre supérieur à celui de la première partie cylindrique, cette deuxième partie cylindrique comportant une gorge annulaire essentiellement à section en forme de V coopérant avec le jeu des billes. Selon un aspect particulier de la présente invention, la distance entre l'épaulement séparant les deux parties cylindriques du corps mâle de diamètres différents et entre la gorge annulaire du corps mâle destiné à recevoir les billes est choisi de façon à permettre un appui axial de cet épaulement contre les joints d'étanchéité lorsque cette gorge du corps mâle se trouve dans une position axiale correspondant à celle des billes. Le joint d'étanchéité comporte un élément annulaire élastique de section essentiellement ronde, et généralement dénommé le joint, et un élément annulaire essentiellement rigide, dénommé généralement le contre-joint, de section complémentaire à l'élément élastique sur son côté opposé à celui-ci, ainsi qu'une section plate sur son c8té opposé à l'épaulement du corps mâle. Le corps mâle ainsi que le corps femelle comportent à leurs extrémités opposées aux côtés d'introduction respectives dans l'autre corps un filetage intérieur ou extérieur, au moins un de ces filetages pouvant être un filetage conique. La présente invention est applicable aux raccords à passage libre ainsi qu'aux raccords comportant un clapet d'obturation qui est ouvert lors du raccordement. Nous allons maintenant décrire la présente invention plus en détail en se référant aux dessins dont la Fig. 1 représente un raccord selon la présente invention, la partie supérieure correspondant à la position relative des corps mâle et femelle avant la blocage des deux corps par les billes, la partie inférieure correspondant à la position de blocage entre ces deux corps, les Fig. 2a et 2b montrent plus en détail deux formes de réalisation du moyen de blocage entre la douille d'actionnement et le corps femelle, et la Fig. 3 montre un raccord similaire à celui de la Fig. 1, raccord qui comporte un clapet d'obturation. En se référant maintenant à la Fig. 1, le raccord selon la présente invention comporte principalement une douille d'actionnement 1, un corps femelle 8 et un corps mâle 9. La douille d'actionnement 1 est constituée essentiellement d'une partie cylindrique la ayant à son extrémité arrière deux projections annulaires 1' comportant un moletage croisé. A son extrémité avant la douille d'actionnement 1 comporte une partie cylindrique lb qui s'élargit radialement vers l'intérieur. Un épaulement 13 sépare les parties la et lb. La partie cylindrique élargie lb comporte à son rebord avant intérieur une surface biseautée lc. Le corps femelle 8 comporte une partie cylindrique arrière 8a d'épaisseur supérieure ainsi qu'une partie cylindrique d'épaisseur inférieure 8b. Le diamètre extérieur de la partie 8b étant inférieur à celui de la partie 8a et le diamètre intérieur de la partie 8b étant supérieur à celui de la partie 8a. A sa surface intérieure,le corps ~ femelle 8 comporte une gorge annulaire 4' pratiquée entre la partie arrière 8a et la partie avant 8b, le diamètre intérieur du fond de cette gorge étant légèrement supérieur au diamètre intérieur de la partie 8b. Les surfaces extérieures de la partie 8a et 8b sont séparées l'une de l'autre par un épaulement 14, qui avec l'épaulement de la douille 1 constituent deux arrêts pour un ressort 3 logé dans un espace annulaire 15 formé entre la douille 1 et le corps femelle 8. La partie avant 8b du corps femelle 8 comporte une pluralité d'alésages radiaux 6' régulièrement répartis autour de sa périphérie, alésage qui logent un jeu de billes 6, qui sont retenues à ltintérieur de ces alésages au moyen d'un léger étranglement non représenté des alésages 6' à l'intérieur de la partie 8b pour éviter qu'elles puissent sortir des alésages vers l'intérieur du corps femelle, ainsi que par la partie avant lb de la douille d'actionnement 1 qui limite le déplacement des billes vers l'extérieur soit par sa surface biseautée lc ou soit par sa surface intérieure lb de la partie lb en fonction de la position axiale de la douille d'actionnement. La partie avant 8b du corps femelle 8 comporte en outre une gorge annulaire 7' qui loge une bague de retenue 7, contre laquelle la surface biseautée lc s'appuie lorsque la douille d'actionnement se trouve dans une position de fermeture dans laquelle elle maintient les billes 6 dans leur position radialement intérieure, comme indiqué dans la partie inférieure de la figure 1. Le corps mâle 9 comporte une partie extérieure 9a ainsi qu'une partie 9b destinée à être introduites dans le corps femelle, cette partie 9b comportant une première partie cylindrique 16 de diamètre extérieur relativement inférieur et une deuxième partie cylindrique 18 de diamètre extérieur relativement supérieur, les deux parties cylindriques étant séparées l'une de l'autre par un épaulement 17. La partie cylindrique 18 comporte une gorge annulaire extérieure 19 en section essentiellement en forme de V ayant un fond plat, gorge qui est destinée à recevoir les billes dans leur position radialement intérieure lors du blocage du corps mâle 9 à l'intérieur du corps femelle 8. La gorge annulaire intérieure entre la partie 8a et la partie 8b du corps femelle 8 loge un joint d'étanchéité 4 accompagné d'un contre-joint 5, le joint 4 comportant une section essentiellement ronde tandis que le contre-joint 5 comporte une surface épousant la forme du joint 4 ainsi qu'une surface plate coopérant avec l'épaulement 17 du corps mâle. Un moyen de blocage 2 destiné à bloquer la douille d'actionnement dans sa position illustrée dans la partie supérieure de la Fig. 1 et montré plus en détail dans les Fig. 2a et 2b représentant deux formes de réalisation différentes. Ce moyen de blocage entre la douille d'actionnement 1 et le corps femelle 8 comporte un jonc, respectivement une bague de retenue 10 qui est logée selon la Fig. 2a dans une gorge annulaire 11 du corps femelle 8 , de façon à rester en saillie radialement vers l'intérieur de ce corps femelle 8, tout en étant capable d'être complètement enfoncé dans la gorge 11. La douille d'actionnement 1 comporte une gorge 12 de façon à permettre au jonc 10 de s'engager partiellement dans elle lorsque sa position axiale correspond avec la position de la gorge 11. La gorge 11 comporte une section rectangulaire ayant un fond plat et deux parois latérales lia et llb essentiellement parallèles entre elles et perpendiculaire à la direction axiale du corps femelle, pendant que la section de la gorge 12 dans la douille d'actionnement 1 est en forme de V, les deux parois latérales 12a et 12b étant inclinées de façon à permettre l'enfoncement du jonc 10 dans la gorge 11 à la suite d'un déplacement axial de la douille d'actionnement 1 sous une force suffisante pour effectuer cet enfoncement du jonc 10. Dans cette forme de réalisation du moyen de blocage, le jonc 10 reste dans une position axiale fixe par rapport au corps femelle 8 et permet le déplacement axial relatif de la douille d'actionnement tout en assurant une retenue,~ temporaire de la douille d'actionnement 1 dans une position dans laquelle sa gorge annulaire 12 correspond axialement b la position de la gorge 11 du corps femelle 8. La figure 2b montre une autre solution d'un moyen de blocage inversé à celui de la figure 2a, de façon telle que la douille d'actionnement 1 comporte sur sa surface intérieure une gorge annulaire 12' de section rectangulaire formée par les parois latérales 12c et 12d, cette gorge annulaire 12' logeant le jonc 10 de façon à ce qu'il reste en saillie radialement vers l'intérieur pour pénétrer dans la gorge 11' pratiquée dans la surface extérieure du corps femelle 8, cette gorge 111 comportant une section en V formée par ses parois latérales llc et lld.De cette façon, le déplacement axial relatif entre la douille 1 et le corps femelle 8 permet , soit d'enfoncer le jonc 10 entièrement dans la gorge 12' lorsque la position axiale des gorges 11' et 12' ne correspond pas, soit l'encliquetage du jonc 10 dans la gorge 11' et le blocage temporaire des deux éléments 1 et 8 dans une position relative où les positions axiales des gorges 11' et 12' correspondent entre elles. Le fonctionnement du raccord selon la présente invention est le suivant Dans la position de départ, le corps femelle ainsi que la douille d'actionnement se trouve dans une position comme indiquée dans la partie inférieure de la figure 1 sans engager pourtant le corps mâle. Lorsque l'on désire raccorder le corps femelle avec le corps mâle on retire la douille d'actionnement 1 dans sa position arrière tel qu'illustré dans la partie supérieure de la figure 1, position qui permet aux billes d'être poussées radialement vers l'extérieur lorsque l'on introduit la partie 9b du corps mâle 9 à l'intérieur de la partie 8b du corps femelle 8.L'épaulement 17 de la partie 9b comportant un rebord biseauté, aide à pousser les billes 6 vers l'extérieur pour permettre l'introduction complète de la partie 9b à l'intérieur de la partie 8b, introduction pendant laquelle la surface extérieure de la première partie cylindrique 16 s'engage dans le joint 4, l'épaulement 17 s'appuyant sur la surface plate du contre-joint 5. Dans la position complètement introduite du corps mâle 9 comme défini par la correspondance axiale des billes 6 et de la gorge 19, l'épaulement 17 s'appuie sur le contre-joint 5 de façon suffisante pour exercer une pression axiale contre le joint 4, qui, suite à une légère déformation, s'appuie d'avantage radialement vers la surface extérieure de la première partie cylindrique 16 du corps mâle 9. A ce stade, la douille d'actionnement 1 peut être débloquée de sa position arrière dans laquelle elle était maintenue par le moyen de blocage 2 pour avancer sous la force du ressort 3 dans sa position avant dans laquelle elle maintient les billes 6 dans leur position intérieure assurant un blocage fiable du corps mâle 9 à l'intérieur du corps femelle 8. La Fig. 3 montre un raccord similaire à celui de la Fig. 1 mais comportant un clapet d'obturation 29 alors que la Fig. 1 représente un raccord à passage libre. Le raccord selon la Fig. 3 comporte un corps mâle 9 et un corps femelle 8, la partie cylindrique à diamètre réduit 16 du corps mâle étant munie d'une surface annulaire frontale 30 qui, lors de l'accouplement des corps mâle et femelle, aboutit sur une face annulaire de la partie cylindrique 31 du clapet 29 qui est sollicitée dans sa position de fermeture par un ressort 34. Dans cette position de fermeture un joint d'étanchéité 35 aboutit sur une partie tronconique 36 de la surface intérieure du corps femelle 8.L'aboutissement de la surface annulaire 30 du corps mâle 9 sur la partie cylindrique 31 du clapet 29 se produit avant que ledit corps mâle soit complètement introduit dans le corps femelle, comme indiqué dans la partie supérieure de la Fig. 3. Suite à la continuation de l'introduction du corps mâle 9 dans le corps femelle 8 le clapet d'obturation 29 est poussé contre le sens de sollicitation du ressort 34 et le joint d'étanchéité 35 est dégagé de la surface tronconiqueo 36, ce qui permet la communication des espaces intérieurs des corps mâle et femelle à travers les orifices 32 arrangés entre la partie cylindrique 31 et une partie de tête 32 du clapet 29. La partie de tête 32 comporte une rainure annulaire 33 qui permet un siège fiable du ressort 34 sur ladite partie de tête 32 dans sa position de fermeture ainsi que dans sa position 32' représenté dans la partie inférieure de la Fig. 3. La présente invention a été décrite au moyen des deux formes de réalisation possiblesdu moyen de blocage d'un raccord selon la présente invention, étant entendu que cette dernière n'est pas limitée ni à la forme particulière des moyens de blocage illustrés ni à d'autres détails de constructions illustrés et décrits dans ce qui précède. REVENDICATIONS 1 - Raccord de tuyaux comportant un corps femelle et un corps mâle capable d'être bloqué dans une position axiale prédéterminée dans le corps femelle de façon à ce que les corps mâle et femelle forment une connexion étanche, ledit blocage étant effectué par un jeu de billes radialement déplaçable à l'intérieur des alésages radiaux du corps femelle, et une douille d'actionnement dont la partie avant coopère avec les billes de façon à les maintenir dans leur position radialement intérieure lorsque la douille se trouve dans une première position axiale et à permettre le retrait des billes radialement vers l'extérieur jusqu'à une position extérieure lorsque la douille se trouve dans une deuxième position axiale, un ressort sollicitant la douille vers sa première position, caractérisé en ce que le raccord comporte un moyen de blocage (2 > pour maintenir la douille 2 - Raccord selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de blocage 2 comporte un jonc (1fi} log$~aawEss une gorge annulaire du corps femelle (8) de façon à faire saillie radialement vers l'extérieur de celle-ci, tout en étant capable d'être entièrement enfoncé dans ladite gorge (11), la douille (1) comportant une gorge annulaire (12) dans laquelle le jonc (10) peut se loger par encliquetage lorsque les positions axiales des gorges annulaires (11,12) de la douille (1) et du corps femelle (8) correspondent entre elles. 3 - Raccord selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de blocage (2) comporte un jonc (10) logé dans une gorge annulaire (12') de la douille (1) de façon à faire saillie radialement vers l'intérieur de celle-ci, tout en étant capable d'être entièrement enfoncé dans ladite gorge 12', le corps femelle (8) comportant une gorge annulaire (11') dans laquelle le jonc (10) peut se loger par encliquetage lorsque les positions axiales des gorges annulaires (11',12') du corps femelle (8) et de la douille d'actionnement (1) correspondent entre elles. 4 - Raccord selon la revendication 2, caractérisé en ce que la gorge (11) pratiquée dans le corps femelle (8) comporte des parois latérales (lla,llb) essentiellement parallèles entre elles et perpendiculaire à la direction axiale du corps femelle (8), la gorge (12) comportant des parois inclinées de façon à former un V afin de permettre que le jonc (10) soit maintenu axialement fixe dans la gorge (11) du corps femelle (8) alors que la forme de la gorge (12) de la douille (1) permet un encliquetage ainsi que le dégagement du jonc par rapport à la gorge (12) dans la douille d'actionnement (1) en fonction du déplacement axial de cette douille (1). 5 - Raccord selon la revendication 3, caractérisé en'ce que la gorge (12') pratiquée dans la douille d'actionnement (1) comporte des parois latérales (12c, 12d) essentiellement parallèles entre elles et perpendiculaire à la direction axiale de la douille (1), la gorge (11) dans le corps femelle (8) comportant les parois inclinées de façon à former un V afin de permettre que le jonc (10) soit maintenu axialement fixe dans la gorge (12') de la douille (1) alors que la forme de la gorge (11') dans le corps femelle (8) permet un encliquetage ainsi que le dégagement du jonc (10) par rapport à la gorge (11') dans le corps femelle (8) en fonction du déplacement axial de la douille (1) , dans laquelle le jonc (10) est maintenu. 6 - Raccord selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la douille (1) comporte un épaulement intérieur (13) et que le corps femelle (8) comporte un épaulement extérieur (14) qui coopèrent pour former un espace annulaire (15) entre la douille (1) et le corps femelle (8), cet espace (15) logeant le ressort (3) s'appuyant à ses extrémités contre les épaulements (13) et (14) de la douille (i) et du corps femelle (8) respectivement. 7 - Raccord selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le corps femelle (8) comporte une gorge annulaire (4') à sa surface intérieure, cette gorge (4') logeant un joint d'étanchéité (4,5) qui coopère avec une partie cylindrique (16) appropriée du corps mâle (9) lors de son blocage à l'intérieur du corps femelle {8). 8 - Raccord selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le corps femelle (8) comporte à son extrémité du côté diintroduction de l'élément mâle (9) une gorge annulaire extérieure (7') logeant un jonc (7) servant d'arrêt pour le déplacement axial de la douille (i) vers le côté d'introduction du corps mâle (9). 9 - Raccord selon l'une quelconque des revendications précédentes , caractérisé en ce que le corps mâle (9) comporte sur une partie (9b) destinée à l'introduction dans le corps femelle (8) une première partie cylindrique (16) coopérant avec le joint d'étanchéité (4) et un épaulement (17) délimitant de la première partie cylindrique~tlttlsle deuxième partie cylindrique (18) de diamètre supérieur à celui de la première partie cylindrique (16), cette deuxième partie cylindrique (18) comportant une gorge annulaire (19) essentiellement à section en forme de V, coopérant avec le jeu de billes (6). 10 - Raccord selon la revendication 9, caractérisé en ce que la distance entre l'épaulement (17) et la gorge annulaire (19) du corps mâle (9) est choisi'déf##à permettre l'appui axial de l'épaulement (17) contre le joint d'étanchéité (4,5) lorsque la gorge (19) se trouve dans une position axiale correspondant à celle des billes (6). 11 - Raccord selon l'une quelconque des revendications 7 à 10, caractérisé en ce que le joint d'étanchéité (4,5) comporte un élément annulaire élastique (4) de section essentiellement ronde et un élément annulaire essentiellement rigide (5) de section complémentaire à l'élément élastique sur son côté opposé à celui-ci, ainsi qu'une section plate sur son côté opposé à l'épaulement (17) du corps mâle (9). 12 - Raccord selon l'une quelconque des revendications précédentes , caractérisé en ce que le corps femelle (8) comporte à son extrémité opposée au côté d'introduction du corps mâle (9) un filetage intérieur (20) ou extérieur, le corps mâle comportant également à son côté opposé à sa partie (8b), destinée à l'introduction dans le corps femelle (8), un filetage extérieur (21) ou intérieur. 13 - Raccord selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'au moins un des filetages est un filetage conique. 14. Raccord selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le corps femelle 8 comprend un clapet d'obturation 29 capable d'être ouvert lors de l'introduction du corps mâle 9 dans le corps femelle 8.