Brevet FR2724710A1 — publié le 19960322

La présente invention a trait aux raccords rapides utilisés pour la jonction amovible des canalisations, du genre comportant deux éléments mâle et femelle qui sont propres à s'emmancher et à se verrouiller l'un à l'autre en provoquant la mise en communication de l'espace intérieur desdits éléments. L'invention vise plus particulièrement les dispositifs dans les quels l'immobilisation axiale de l'élément mâle dans l'élément femeLLe est operée à l'aide d'un verrou qui est monté à coulissement dans un logement pratique transversalement dans le corps dudit élément femelle et qui est percé d'une ouverture transversale susceptible d'etre amenée en co;ncidence axiale avec la cavité de ce corps lorsque le verrou est repoussé à L'encontre de moyens élastiques de rappel appropriés. L'ouverture précitée du verrou comporte une dent apte à venir coopérer avec la face droite d'une dépression annulaire ménagée sur la paroi extérieure cylindrique du corps de l'élément mâle, lequel est ainsi retenu axialement dans l'élément femelle par le verrou, tout en étant susceptible d'etre libéré moyennant actionnement de ceLui-ci. Un inconvénient auquel on se heurte dans ce type de raccord réside dans le fait que lors de leur dissociation, Les deux éléments tendent à se séparer violemment l'un de l'autre sous l'effet de la pression du fluide compressible véhiculé par les canalisations. L'effet est très brutal, au moins lorsque le volume sous pression de la canalisation aval est important, au point qu'il risque de provoquer des blessures à l'uti- lisateur. Pour pallier à ce risque, on a proposé (cf. FR-A-2 514 855 STAUBLI) des raccords dans lesquels la paroi intérieure de l'ouverture du verrou comporte trois dents qui sont décalées axialement Les unes par rapport aux autres et dont La dent centrale est prévue à L'oppose des deux autres, de façon à ce que l'actionnement initial dudit verrou amène l'élément mâle à une première position axiale, pour laquelle la cormuni- cation est fermée, puis, moyennant rappel du verrou, à une seconde position axiale pour laquelle l'espace intérieur de la canalisation aval, séparé de la canalisation de l'élément femelle par suite de la fermeture de la communication, est relié à l'extérieur en permettant la décompression dudit espace.La dissociation complète de l'élément mâle ne peut intervenir qu'après un nouvel actionnement du verrou, si bien qu'on évite l'effet d'expulsion sus-mentionné. Ces raccords à double détente ont été adaptés aux éléments mâles du type normalisé ISO 6150P dit "américain" (auquel correspond la norme américaine référencée MIL 41-09) dont la dépression annulaire presente deux faces latérales à profil tronconique.Effectivement, le verrouillage d'un tel élément ne peut être effectué qu'à l'aide d'une rangée de billes à déplacement radial et pour éviter la nécessité de prévoir deux rangées de billes décalées axialement, on a proposé des raccords dans lesquels le corps de l'élément femelle renferme une douille qui est mobile axialement dans ledit corps de façon à affecter une position axiale assurant la communication entre les deux éléments, et qui est propre à recevoir à emmanchement l'élément mâle, lequel est rendu axialement solidaire de ladite douille à l'aide d'une rangée usueLle de billes à déplacement radial, portée par la douille.La partie arriere de cette dernière est ainsi susceptible, sans modification sensible de l'encombrement de l'élément femelle, d'être agencée pour coopérer avec un verrou à déplacement transversal permettant la mise en oeuvre aisée du système à double détente sus-indiqué. C'est à ce type de raccord à douille mobile qu'à trait la présente invention. L'expérience a toutefois démontré que les systèmes à doubLe détente ne comportaient pas une sécurité totale, du fait que la dissociation des deux léments du raccord reste sous la dépendance de l'utilisateur. Effectivement, ce dernier peut, soit de manière inconsciente, soit volontairement pour hâter la dissociation, actionner une seconde fois le verrou alors que la décompression n'est pas encore totaLement réalisée, auquel cas l'élément mâle est violemment projeté hors de l'élément femelle sous l'effet de la pression résiduelle du fluide qui emplit la canalisation aval liée audit élément mâle. La présente invention a donc pour but de réaliser un raccord à sécurité totale, dans lequel la dissociation des deux éléments ne peut mécaniquement intervenir qu'après que la decompresion ait été totale ment réalisée, quelle que soit la manoeuvre impartie au verrou par l'utilisateur après l'actionnement initial. Conformément à l'invention, l'élément femelle du raccord renferme à coulissement étanche un piston creux qui est soumis à L'action antagoniste d'une part de moyens élastiques qui tendent à écarter la douille mobile de la position axiale de communication, d'autre part du fluide sous pression enclos dans la canalisation aval associée à L'éLément mâle une fois que ladite douille, libérée par le verrou, n'affecte plus La position de communication, lequel piston est profilé pour interdire mécaniquement -la libération de l'élément mâle par les moyens de ver rouillage portés par la douille jusqu'à ce que L'action des moyens élastiques précités sur le piston soit devenue prépondérante par suite de la décompression de ladite canalisation aval. On comprend que dans un tel système, l'opérateur ne peut qu'initier le processus de désolidarisation, ce processus se déroulant ensuite de manière automatique quelle que soit l'action de l'opérateur sur Le verrou. La sécurité ainsi obtenue est en conséquence totale. 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 schématique d'un raccord suivant l'invention, les deux éléments étant représentés à la position verrouillée d'emmanchement. Fig. 2 à 4 sont des coupes analogues illustrant trois phases successives du processus de désolidarisation des deux éléments. Le corps de l'élément femelle A du raccord représenté est constitue par une pièce cylindrique creuse 1 qui est rendue solidaire par vissage d'une bague antérieure 2 et d'un manchon arrière 3, ce dernier etant agencé pour être fixé à l'extrémité de la canalisation amont reliée à la source de fluide sous pression. A la façon classique, La pièce 1 est percée d'un logement borgne la dont l'axe est orienté perpendiculairement à celui de ladite pièce et à l'intérieur duquel est monté à coulissement un verrou 4 soumis à l'action d'un ressort 5 qui tend à Le repousser hors de son logement la. Dans l'exemple de réalisation envisagé, le verrou 4 est solidaire d'un insert 4a qui est percé d'une ouverture 4b susceptible d'être amenée en coincidence axiale avec l'axe du corps 1-2-3 de l'élément femelle moyennant action manuelle sur le verrou 4 à l'encontre du ressort 5. Dans l'alésage axial de la pièce 1 est montée à coulissement une douille 6 qui traverse axialement l'ouverture 4b du verrou 4 et qu'un ressort 7 tend à repousser élastiquement vers l'avant. L'extremité La plus intérieure de cette douille 6 traverse un joint annulaire d'étanchéité 8 pour venir au droit de la partie centrale d'un clapet 9 renfermé dans le manchon 3 et associé à un ressort 10 qui tend à L'appliquer contre le joint 8 précité. L'extrémité antérieure à gauche sur le dessine de la douille 6 est équipée d'une rangée transversale de billes 11 introduites dans des logements radiaux 6a qui, tout en assurant Leur retenue, permet auxdites billes 11 de faire saillie sur la paroi interne de ladite douille. On observera qu'en arrière des logements 6a, la paroi interne de La douille 6 porte un joint annulaire 12, tandis que plus en arrière encore, sa paroi extérieure est creusée d'une dépression annulaire 6b à faces droites. A l'élément femelle A est associé un élément mâle B constitué par une pièce cylindrique 13 destinee à être fixée en bout de La canalisation aval reliée à l'appareil alimenté à travers le raccord considéré. Cette pièce 13 est propre à être emmanchée dans l'extrémité antérieure élargie de la douille mobile 6, le joint 12 assurant l'étanchéité de La jonction. La paroi extérieure de cette pièce 13 est creusee d'une dépression annulaire 13a qui présente le profil normalise suivant la référence ISO 6150B, le fond de ladite dépression étant borde par deux faces tronconiques tournées à l'opposé l'une de l'autre. La pièce 1 du corps 1-2-3 de l'élément femelle A renferme un piston cylindrique creux 14 en forme de cloche ouverte en direction de la bague 2. Ce piston 14 enveloppe l'avant de la douille 6 et le ressort 7 qui prend appui contre son fond. Deux joints annulaires 15 et 16 assurent l'étanchéité du coulissement du piston 14 aussi bien sur la périphérie de la douille mobile 6 qu'au niveau de la paroi interne de L'alésage axial de la pièce 1. Pour exposer le fonctionnement du raccord ci-dessus decrit, on partira de la position illustrée en fig. 1. L'emmanchement étanche de la pièce 13 a provoqué le recul (vers la droite) de la douille 6 qui a repoussé le clapet 9 à l'encontre du ressort 10. L'insert 4a s'est introduit dans la dépression 6b en verrouillant la douille 6 à la position axiale de communication (ouverture), en même temps que les billes 11, engagees dans la dépression 13a, verrouillent la pièce 13 qui est ainsi immobilisée en position d'accouplement. Lorsqu'il entend dissocier les éléments A et B ainsi verrouillés, l'utilisateur exerce une pression sur le verrou 4 afin de libérer la douille 6 à la manière illustrée en fig. 2. Cette douille se deplace vers l'avant (vers la gauche) sous l'effet de l'action conjuguee des ressorts 10 et 7, en permettant l'application étanche du clapet 9 contre le joint 8 ; la communication entre les deux éléments A et B est ainsi interrompue. Au cours du mouvement axial (vers la gauche) de la douille 6, le fluide emprisonné dans la canalisation aval associée à L'élément mâle B peut s'échapper vers L'avant à travers des lumières 17a pratiquées dans un guide annulaire 17 prévu en avant du joint 8 (cf. fig. 3), si bien que ledit fluide agit sur la face arrière du piston 14 qui se déplace vers l'avant (vers la gauche) à l'encontre du ressort 7. Or, La partie antérieure de ce piston 14 se trouve disposée au droit des billes 11 qui ne peuvent de la sorte se déplacer dans leur logement la et s'extraire de la dépression 13a. De ce fait, la pièce 13 reste verrouillée dans L'élément femelle. Le fluide comprime s'échappe évidemment dans l'atmosphère à travers les jeux existant au niveau du verrou 4, si bien qu'à un moment donné, la pression qui s'exerce sur le piston 14 devient inferieure à l'effort fourni par le ressort 7 sur ce même piston. A ce moment et corme illustré en fig. 4, le piston recule (vers la droite) jusqu'a venir porter contre un épaulement annulaire interne lb de la pièce 1 du corps, en libérant les billes 11 dans leur logement la. L'élément mâle B n'est plus verrouillé, de sorte qu'il peut être extrait axialement de L'été ment femelle A par l'utilisateur. On conçoit que le caractère automatique des déplacements des pièces impliquées dans le processus de désaccouplement assure une securite totale : ce n'est que lorsque l'espace interieur du corps du raccord a été décompressé que l'élément mâle peut être retiré de l'élément femelle. On évite de la sorte toute fausse manoeuvre susceptible de provoquer l'expulsion brutale de l'élément mâle hors de l'élément femelle. 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 dotai- ne de L'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails d'exécution décrits par tous autres équivalents. On comprend en particulier que le clapet chargé 9 peut être directement constitué par l'ex- trémité arrière, convenablement profilée, de la douille mobile 6. R E V E N D I C A T I O N S REVENDICATIONS 1. Raccord rapide pour la jonction amovible de canalisations, du genre dans lequel le corps (13) d'un élément mâle (B) est propre à s'emmancher dans L'extrémité antérieure d'une douille (6) qui coulisse axialement dans le corps (1-2-3) d'un élément femelle (A) pour affecter une position axiale d'ouverture assurant La communication entre les deux éléments et qui, équipée de moyens (11) pour verrouiller axialement L'élément mâle, est immobilisée, à L'encontre de moyens élastiques de rappel (7), à la position de communication par un verrou (4) à déplacement transversal porté par le corps (1-2-3) précité, caractérisé en ce que ce dernier renferme à coulissement étanche un piston (14) qui est soumis à l'action antagoniste d'une part des moyens élastiques de rappel (7) associés à la douille, d'autre part du fluide sous pression enclos dans la canalisation associée à l'élément mâle (B) une fois que la communication entre les deux éléments a été interrompue par suite de la manoeuvre initiale du verrou (4) par l'utilisateur, lequel piston est profilé pour interdire la libération de l'élément mâle par les moyens de verrouillage (11) portés par la douille jusqu'à ce que l'action des moyens élastiques de rappel (7) sur le piston soit devenue prépondérante par suite de la décompression de ladite canalisation aval. 2. Raccord suivant la revendication 1, du genre dans lequel les moyens portés par la douille (6) pour assurer le verrouillage de l'élé- ment mâle (B) dans celle-ci sont constitués par une rangée transversale de billes (11) mobiles dans des logements radiaux (6a) de ladite douille et propres à s'engager dans une dépression annulaire (13a) du corps (13) dudit élément mâle, caractérisé en ce que le piston (14) présente un profil cylindrique en forme de cloche qui, à une position axiale déterminée, enveloppe la douille au niveau des logements (6a) en interdisant de la sorte le déplacement des billes (11) et l'extraction de celles-ci hors de la dépression (13a) de L'élément mâle. 3. Raccord suivant la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens élastiques de rappel associés à la douille (6) sont constitués par un ressort (7) interposé entre ladite douille et le fond du piston (14) en forme de cloche.