Brevet FR2650365A1 — publié le 19910201

Racord rapd La présente invention se rapporte, d'une façon générale, aux dispositifs destinés à accoupler deux tuyaux, particulièrement aux dispositifs de ce genre dénommés dans ce qui suit "raccords rapides'. On connaet déjà divers types de raccords rapides tels que ceux décrits, notamment par les demandes DE-A-2.016.850 et FR-A-2.171.456, ainsi que par le brevet américain US-A-2.750.209. Ils comportent essentiellement une douille susceptible d'être fixée à l'extrémité d'un premier tuyau et apte à recevoir l'extré- mité rigide d'un deuxième tuyau ou un embout rigide raccordé à ce dernier. Le raccordement de la douille sur le premier tuyau peut être réalisé par tout moyen approprié, mais de préférence uti- lisera les dispositions prévues par la demande de brevet français 89 02525 déposée le 27 février 1989 par la demanderesse. Il en est de même du raccordement de l'embout rigide du deuxième tuyau, à moins que ce dernier ne soit lui-même un tube rigide. D'une façon générale, la douille comporte, d'une part des moyens d'étanchéité coopérant avec l'embout rigide, d'autre part des moyens d'immobilisation axiale coopérant avec des organes complémentaires liés à l'embout. Toutefois, on a constaté que, sur ce type de raccord rapide, les moyens d'étanchéité ne donnent pas entièrement satis- faction ou, du moins, exigent des précautions de fabrication des divers éléments appelés à coopérer, souvent incompatibles avec une fabrication en grande série, en raison notamment des prix de revient élevés qu'elles entraînent. La présente invention apporte des perfectionnements aux moyens d'étanchéité nécessaires pour l'utilisation des raccords rapides du type en question et permet d'éliminer les inconvénients des moyens d'étanchéité connus. Selon l'invention, les moyens d'étanchéité sont consti- tués par un joint torique monté coulissant dans une partie cylin- drique de la douille, le diamètre intérieur de cette partie cylin- drique étant voisin du diamètre extérieur de l'embout. Un ressort de compression est, d'autre part, disposé dans la partie cylin- drique de la douille entre le joint torique et une butée axiale liée à le douille et située, par rapport au joint torique, du côté du premier tuyau. Grâce à ces dispositions, l'étanchéité du raccordement des deux tuyaux est obtenue simplement par l'appui de l'extrémité libre de l'embout rigide sur le joint torique, contre l'action du ressort de compression. Les avantages de cette solution pour la réalisation des moyens d'étanchéité du raccordement permettent également d'amélio- rer les moyens d'immobilisation axiale de l'embout rigide dans la douille. Plus précisément, il est possible d'utiliser la présence de l'effort axial dO au ressort de compression pour assurer le verrouillage de ces moyens d'immobilisation et leur déverrouillage facile, sans l'utilisation d'aucun outil. En outre, ainsi qu'on le verra plus loin, on peut compléter le raccord rapide par des organes permettant une indexation des deux éléments, douille et embout, ce qui autorisera une automatisation du montage du raccord. L'invention sera mieux comprise et diverses caractéris- tiques secondaires concernant notamment les moyens de verrouillage et les moyens d'indexation, apparaetront au cours de la descrip- tion, qui va suivre, d'un mode de réalisation avantageux, donné uniquement à titre d'exemple. A cet effet, on se référera au dessin annexé, dans lequel la figure 1 représente, dans ses parties supérieure et infé- rieure, deux demi-vues en coupe axiale d'un raccord rapide selon l'invention, avant le raccordement des deux tuyaux 30. la figure 2 est une vue analogue à la figure 1, après le rac- cordement la figure 3 est une vue en perspective d'une partie des extré- mités en regard de la douille et de l'embout avant le raccorde- ment. Si l'on se reporte au dessin, on voit, sur la partie gauche de la figure 1, un tuyau A dont l'extrémité est montée sur une douille désignée par la référence générale 1. Le montage est réalisé selon les dispositions de la demande de brevet français 89 02525 précitée et la douille 1 comprend un premier élément la, de préférence métallique et présentant une partie intérieure cylindrique, dont l'extrémité droite est sertie dans un anneau lb. Une bague lc, de préférence également an métal, agrippe la tuyau A et est immobilisée axialement par au moins un crochet Id coopérant avec une butée le ménagée an correspondance dans l'anneau lb. La douille 1 est destinée à recevoir l'extrémité 2a d'un embout tubulaire rigide 2 présentant une collerette radiale 2b. L'embout 2 est raccordé par tout moyen approprié à un deuxième tuyau non représenté, à moins qu'il-ne constitue lui-même l'extré- mité d'un tube rigide. On notera dès maintenant que le diamètre extérieur de l'extrémité 2a de l'embout est voisin du diamètre intérieur de la partie cylindrique la de la douille 1, ce diamètre intérieur étant lui aussi voisin de celui de l'anneau lb de la douille. Toutefois, il peut être avantageux, pour des raisons qui apparaîtront plus loin, que la surface intérieure de l'anneau lb comporte un jonc circulaire If faisant légèrement saillie vers l'intérieur de l'anneau. L'élément la de la douille comporte, à son extrémité intérieure, un collet IR constituant une butée axiale pour un ressort de compression 3. Sur la figure 1, ce ressort est détendu et son extrémité droite repose sur une butée mobile circulaire 4, montée coulissante dans l'élément la. A droite de la butée 4 se trouve un joint torique 5, en caoutchouc ou autre matériau appro- prié, égalemernt coulissant dans l'élément cylindrique la et mainte- nu à l'intérieur de ce dernier par le jonc lf formant butée. La bagu, lc de la douille 1 se prolonge au-delà de la face terminale de l'anneau lb et comporte au moins une patte 1h, bien visible sur la figure 3, s'étendant axialement depuis l'extré- mité de la douille vers le tuyau A. A l'état libre, cette patte est dirigée vers l'intérieur du prolongement de la bague 1c de la douille 1. Sur la surface extérieure de la collerette 2b de l'em- bout et en correspondance avec la ou les pattes lh de la douille, est prévu au moins un logement 2c en forme de L, mieux visible sur la figure 3. L'une des branches du L s'étend axialement et la pro- fondeur du logement y est de préférence constante, ainsi qu'on le voit sur la figure 1. En revanche, la branche transversale du logement (dans l'exemple représenté, il existe deux branches trans- versales donnant au logement 2c la forme d'un T) a un fond, éven- tuellement incliné, qui, à l'extrémité de la branche, rejoint la surface extérieure de la collerette. D'autre part, le prolongement de la bague ic de la douille 1 comporte avantageusement une deuxième patte 1lj, s'éten- dant elle aussi axialement, mais dans le sens opposé au tube A, tout en faisant saiilie vers l'intérieur de la douille. Cette patte l_ est bien visible sur la figure 3 mais, pour une meilleure compréhension, on l'a représentée au voisinage de la patte 1h, contrairement à ce que suggère la figure 1. La position angulaire relative des pattes lh et li1 est d'ailleurs sans importance, sous réserve de ce qui sera précisé plus loin. Sur la surface extérieure de la collerette 2b et en cor- respondance avec la patte 1j, est prévu un logement 2d, s'étendant axialement et débouchant sur la face transversale 2e de la colle- rette, située du côté de l'extrémité 2a de l'embout. Le fond du logement 2d est, de préférence, régulièrement incliné et son extré- mité opposée à la face 2e rejoint la surface extérieure de la col- lerette. Toutefois, cette extrémité du logement 2d pourrait être constituée par une branche transversale, analogue à celle du loge- ment 2c, dont le fond rejoindrait, lui aussi, la surface exté- rieure de la collerette. La mise en oeuvre du raccord selon l'invention s'effectue de la façon suivante. La douille 1 et son tuyau A étant supposés immobilisés, on déplace l'embout 2 dans le sens de la flèche F. L'extrémité 2a 5. de l'embout est d'abord guidée par l'anneau lb de la douille, puis correctement centrée par son jonc if. Le bord terminal 2f de l'em- bout, de préférence chanfreins, prend appui sur le joint torique 5 qu'il repousse contre l'action du ressort de compression 3. La butée circulaire 4 est, elle aussi, de préférence chanfreinée, de sorte que, dès le début de la compression du ressort 3, le joint 5 se trouve emprisonné dans un logement de section trapézoïdale. De ce fait, il est convenablement appliqué, à la fois sur la surface intérieure de la partie cylindrique la de la douille et sur le bord terminal 2f de l'embout, assurant ainsi une bonne étanchéité entre ces deux éléments. La poursuite du déplacement de l'embout 2 suivant la flèche F, provoque tout,d'abord l'entrée de l'extrémité libre de la patte lj dans le logement 2d, à condition, bien entendu, que les deux éléments, douille et embout, soient correctement orientés l'un par rapport à l'autre. En d'autres termes, la patte li et le logement 2d constituent des moyens complémentaires d'indexation, fort utiles pour l'automatisation du montage du raccord. De son côté, la patte lh s'est déformée légèrement pour glisser sur la surface extérieure de la collerette 2b. En supposant bien évidemment que la distance angulaire des pattes 1h et lj corresponde à celle des logements 2c et 2d, la poursuite du mouvement selon la flèche F, guidé par la coopération de la patte li et du logement 2d, provoquera la descente de la patte lh dans le logement 2c. Le raccord rapide est alors verrouil- lé, l'extrémité libre de la patte lh étant emprisonnée, tant laté- ralement qu'exialement, par l'extrémité de la branche axiale du logement 2c, cependant que le ressort 3 maintient la permanence de ce verrouillage. Il faut ici noter que la longueur de l'extrémité 2a de l'embout doit être suffisante pour permettre la compression du ressort 3 mais, bien évidemment, inférieure à la longueur de la partie cylindrique de la douille entre le collet l et le jonc 1f; d'autre part, dans la position verrouillée visible sur la figure 2, il existe une certaine distance d entre la face 2e de la collerette et la face en regard de l'anneau lb de la douille. Les dimensions des divers éléments du raccord seront déterminées de telle façon que cette distance d soit au moins égale à la dis- tance d' entre l'extrémité axiale du logement 2c, du côté de la face 2e, et le début de sa branche transversale (figure 1). Grâce à ces dispositions, le déverrouillage du raccord s'obtient facilement sans l'utilisation d'aucun outil. Il suffit, en effet, de rapprocher l'un de l'autre la douille et l'embout jusqu'à ce que la collerette 2b vienne en appui sur l'anneau lb. Une rotation relative de la douille par rapport à l'embout fait alors sortir la patte lh de son logement 2c par la branche trans- versale de ce dernier. La patte lj. ne s'oppose pas à cette rota- tion puisqu'elle est elle-même pratiquement sortie du logement 2d à la fin de l'opération de verrouillage du raccord. La douille et l'embout peuvent ensuite être dégagés axialement l'un de l'autre. Revendictons- 1. Raccord rapide pour l'accouplement de deux tuyaux, con- duits ou analogues, comprenant une douille (1) susceptible d'être fixée è l'extrémité d'un premier tuyau et apte à recevoir un embout tubulaire rigide (2) raccordé à un deuxième tuyau, la douille comportant, d'une part des moyens d'étanchéité coopérant avec l'embout, d'autre part des moyens d'immobilisation axiale coo- pérant avec des organes complémentaires liés à l'embout, carac- térisé en ce que les moyens d'étanchéité sont constitués par un joint torique (5) monté coulissant dans une partie cylin- drique (la) de la douille, dont le diamètre intérieur est voisin du diamètre extérieur de l'embout, cependant que ledit joint est susceptible d'être soumis, dans la direction opposée au premier tuyau, à l'action d'un ressort de compression (3) prenant appui sur une butée (1v) intérieure à la douille, la coopération des moyens d'immobilisation axiale de la douille et des organes complé- mentaires liés à l'embout. maintenant ledit ressort à l'état comprimé. 2. Rsccord rapide selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'embout tubulaire rigide (2) comporte, à une distance de son extrémité libre, inférieure à la longueur de la partie cylin- drique de la douille, une collerette radiale (2b) présentant, sur sa face extérieure, au moins un logement (2c) en forme de L, dont l'une des branches, dirigée axialement, est fermée et dont l'autre branche, s'étendant transversalement, rejoint à son extrémité la surface extérieure de la collerette, cependant que la douille présente, au-delà de se partie cylindrique, au moins une patte élastique (1h), s'étendant sxialement vers le premier tuyau et faisant saillie vers l'intérieur de la douille. 3. Raccord rapide selon la revendication 2, caractérisé en ce que la'collerette (2b) de l'embout présente, sur sa face exté- rieure, un deuxième logement (2d) s'étendant axialement qui, d'une part débouche sur la face transversale (2e) de la collerette, située du côté de l'extrémité libre (2) de l'embout et, d'autre part, rejoint, à son extrémité opposée, la surface extérieure de la collerette, cependant que la douille comporte, au-delà de sa partie cylindrique, une patte élastique (1i) s'étendant axialement dans le sens opposé au premier tuyau et faisant saillie vers l'in- térieur de la douille. 4. Raccord rapide selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une butée circulaire mobile (4) est montée coulissante dans la partie cylindrique de la douille, entre le joint torique (5) et le ressort de compression (3). 5. Raccord rapide selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la face d'appui sur le joint torique (5) de l'un au moins des deux éléments, butée mobile (4) et extrémité mobile (2a) de l'embout, est chanfreinée.