Brevet FR2749371A1 — publié le 19971205

La présente invention a trait aux raccords rapides utilisés pour la jonction amovible des canalisations, du genre comprenant deux éléments mâle et femelle propres à s'emmancher et à se verrouiller l'un à l'intérieur de l'autre en provoquant l'ouverture automatique d'un clapet chargé monté dans l'élément femelle relié à la source du fluide sous pression qui traverse le dispositif. Dans la demande de Brevet français NO 95 00612 déposée le 16 Janvier 1995 par la présente Demanderesse, on a décrit et revendiqué un raccord de sécurité du type à griffes de ver- rouillage, propre à éviter systématiquement tout risque d'expulsion brutale de l'élément mâle hors de l'élément femelle lors de la manoeuvre du dispositif au désaccouplement, à la manière des raccords classiques dits "à double détente" dans lesquels le verrouillage est opéré à l'aide d'un verrou à déplacement transversal. Le raccord de sécurité suivant la Demande précitée comprenait deux organes annulaires en forme de bagues, pourvues de griffes longitudinales et engagées l'une à l'intérieur de l'autre entre le corps de l'élément femelle et un fourreau de manoeuvre à déplacement axial. Les griffes de l'organe annu- laire ou bague de verrouillage étaient agencées pour venir s'engager élastiquement dans une dépression annulaire de l'élément mâle en vue d'immobiliser celui-ci à la position accouplée, tandis que celles de la bague de sécurité venaient, à la suite d'une première manoeuvre du fourreau précité, coopérer avec la même dépression de l'élément mâle pour bloquer celui-ci à une position intermédiaire de décompression, la libération complète de l'élément mâle n'intervenant qu'après une seconde manoeuvre exercée sur le fourreau. Cet agencement s'est révélé entièrement satisfaisant dans le cas des éléments mâles dans lesquels la dépression annulaire de verrouillage est bordée par deux épaulements présentant deux parois orientées obliquement à l'opposé l'une de l'autre, la paroi qui est tournée en direction de l'embout terminal du corps de l'élément mâle formant rampe pour assurer l'ouverture des griffes de la bague de sécurité lors de la seconde manoeu- vre du fourreau. Il est clair qu'un tel agencement ne peut par contre convenir dans le cas o la dépression annulaire de verrouillage est bordée, du côté tourné vers l'extrémité de l'embout de l'élément mâle, par une collerette droite, c'est-à-dire orientée de manière perpendiculaire à l'axe de l'ensemble du raccord. Or les éléments mâles de ce type se rencontrent fréquemment dans le secteur des raccords pour canalisations. En conséquence, c'est cette lacune que la présente inven- tion entend combler, en proposant un raccord rapide de sécurité du type à verrouillage par griffes qui est agencé pour fonc- tionner à la manière des raccords dits "à double détente" en combinaison avec des éléments mâles dont l'embout d'emmanche- ment présente une collerette de verrouillage à paroi droite. L'élément femelle du raccord suivant l'invention comprend, comme dans le cas de la Demande de Brevet susmentionnée, deux organes annulaires ou bagues à griffes qui sont engagés l'un à l'intérieur de l'autre pour être commandés par un fourreau chargé de manoeuvre. Toutefois, conformément à l'invention, les griffes de la bague intérieure de verrouillage comportent à leur extrémité libre une protubérance profilée, disposée latéralement par rapport à la tête terminale de ladite extré- mité, et sont engagées dans les mêmes lumières du corps de l'élément femelle que les griffes de la bague extérieure, de façon à ce que dans un premier temps (position accouplée), ces griffes, coopérant avec un bord en forme de rampe des lumières précitées, maintiennent les protubérances appliquées dans la dépression annulaire de l'élément mâle emmanché, tandis que dans un second temps les têtes des griffes coopèrent avec la paroi de l'ouverture axiale du fourreau pour rester appliquées dans la dépression annulaire précitée en assurant l'immobilisa- tion de cet élément mâle à la position intermédiaire de décompression. On conçoit que dans un tel système la paroi droite de la collerette de l'embout d'emmanchement ne constitue pas une gêne au fonctionnement des griffes de verrouillage et de sécurité. 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: - Figure 1 est une coupe axiale de l'élément femelle d'un dispositif de raccord rapide suivant l'invention, dont l'élément mâle est représenté très partiellement, immédiatement avant emmanchement dans ledit élément femelle. - Figure 2 illustre en perspective l'agencement des deux bagues à griffes du dispositif suivant la figure 1. - Figure 3 est une coupe brisée à plan sécant, à échelle légèrement réduite. - Figure 4 à 9 sont des coupes similaires àa figure 1 (établies à la même échelle que figure 3), montrant la position des pièces à une série de phases successives du fonctionnement du dispositif. Le corps de l'élément femelle A du dispositif représenté en figure 1 est constitué par l'assemblage de deux pièces tubulaires, à savoir une pièce principale 1 et une pièce arrière 2, cet assemblage étant opéré par encliquetage élasti- que de languettes obliques la (cf. figure 3) en arrière d'un épaulement annulaire 2a de la pièce 2. Cette dernière maintient en place l'ensemble formé par le clapet tubulaire 3, le siège ou joint 4 de celui-ci, le porte-clapet 5 et le ressort de rappel 6; on notera que le porte-clapet 5 assure la retenue du joint torique 7 destiné à assurer l'étanchéité de l'emmanche- ment de l'élément mâle B du dispositif. Le corps 1-2 ainsi constitué est entouré par un fourreau de manoeuvre formé par un manchon 8 et une douille antérieure 9. Comme montré en figure 3, la douille 9 est solidaire de prolongements longitudinaux 9a qui se terminent par un talon 9b tourné vers l'extérieur de façon à s'encliqueter élastiquement dans une fenêtre correspondante 8a pratiquée à cet effet dans le manchon 8. Sur la pièce principale 1 du corps 1-2 coulisse une première bague 10, dite de verrouillage et pourvue de deux griffes longitudinales l0a tournées vers l'avant (à gauche sur le dessin). L'extrémité libre de chacune des griffes 10a comporte une tête profilée lOb qui est latéralement solidaire d'une protubérance de verrouillage 10c dont le profil apparaît bien en figure 1 et 2 et dont le rôle sera exposé plus loin. Chaque extrémité lOb-10c est engagée dans une lumière lb de la pièce 1. Sur la bague 10 coulisse une seconde bague 11 elle-même pourvue de deux griffes longitudinales lla, l'extrémité libre de chacune d'elles étant introduite dans l'une des deux lumières lb précitées. Un ressort 12, prenant appui contre des butées arrière lc de la pièce 1, tend à repousser vers la gauche la bague 11 et à engager plus profondément les griffes dans les lumières lb, ce mouvement étant toutefois limité par butée de deux dents llb (dont une seule apparaît en figure 3) de ladite bague 11 contre l'extrémité d'un méplat ld ménagé à cet effet sur la périphérie de la pièce principale 1 du corps 1-2. A la façon en soi connue, le corps cylindrique 13 de l'élément mâle B présente un embout axial d'emmanchement 13a sur lequel est pratiquée la dépression axiale annulaire de verrouillage 13b, laquelle est bordée par une collerette 13c dont la paroi tournée en direction de ladite dépression est prévue droite. Pour exposer le fonctionnement du dispositif qui vient d'être décrit, on partira de la position illustrée en figure 1 et 3 o l'on a supposé que les deux éléments A et B étaient désaccouplés. Pour l'accouplement, l'utilisateur introduit l'embout 13a dans l'alésage axial le de la pièce 1. Comme montré en figure 4, l'embout 13a repousse (vers la droite) le clapet 3 qui s'ouvre à l'encontre de son ressort 6, le joint 7 assurant l'étanchéité du raccordement. On notera que la collerette 13c soulève au passage les protubérances 10c qui s'écartent de manière substantiellement radiale. Dans ces conditions, une fois que la collerette 10c s'est engagée de manière suffisante (figure 5), les griffes 10a, assistées par les griffes l1a et le ressort 12, reviennent radialement en engageant élastiquement dans la dépression 13b les protubérances 10c en arrière de ladite collerette 13c, à la manière illustrée en figure 5. Les deux éléments A et B du dispositif se trouvent ainsi à la position verrouillée d'accou- plement suivant figure 5, le clapet 3 assurant la communication entre lesdits éléments. On observera qu'à cette position, les griffes lia, recevant l'action du bord antérieur oblique 1f des lumières lb agissant à la manière d'une rampe, opèrent la retenue des protubérances 10c à la position de verrouillage. Si maintenant on suppose qu'en vue du désaccouplement des deux éléments A et B, l'opérateur agit axialement sur le fourreau de manoeuvre 8-9 en le repoussant vers la droite à la manière illustrée en figure 6 par la flèche F1 (de gauche à droite), le recul de la douille 9 amène la paroi de l'ouverture axiale de celle-ci à la hauteur de la tête l0b des griffes 10a qui ne peuvent de ce fait s'écarter radialement vers l'exté- rieur. On notera que ce mouvement de recul est transmis à la bague 11 par appui des talons 9b des prolongements 9a de la douille 9 à l'encontre de l'action du ressort 12, si bien que l'extrémité des deux griffes lla de cette bague 11 se déplace en glissant sur les protubérances 10c. De plus le ressort 6 du clapet 3, aidé par la pression du fluide qui emplit la canalisation associée à l'élément mâle B, tend à repousser axialement ce dernier vers la gauche (flèche F2 de figure 7), de sorte que la collerette 13c exerce une traction sur les têtes 10b des griffes 10a, et que les deux têtes l0b se trouvent emprisonnées par l'ouverture axiale de la douille 9. L'embout 13a et le corps 13 se déplacent donc vers l'extérieur (de droite à gauche en figure 7). Dans ces condi- tions, le clapet 3 peut se fermer sous l'effet de son ressort 6 et le fluide sous pression contenu dans la canalisation aval raccordée au corps 13 de l'élément mâle B s'échappe à l'exté- rieur du dispositif, le joint torique 7 n'assurant plus sa fonction d'étanchéité. L'opérateur relâche son effort sur le fourreau 8-9 qui revient vers la gauche sous l'effet du ressort 12. On se trouve en conséquence à la position de décompression illustrée en figure 7. L'élément mâle B ne peut être expulsé hors de l'élément femelle A par suite de l'application des têtes 10b des griffes 10a immédiatement en arrière de la collerette 13c, à l'intérieur de la dépression 13b, la paroi 9c de l'ouverture de la douille 9 interdisant au surplus toute déformation des griffes 10a.. En fin de décompression, l'opérateur agit une nouvelle fois sur le fourreau de manoeuvre 8-9 en le déplaçant de la droite vers la gauche (flèche F3 de figure 8). Dans ces condi- tions l'ouverture de la douille 9 libère la tête 10b des griffes 10a qui peuvent s'ouvrir (figure 9) sous l'effet d'un effort de traction exercé par l'utilisateur sur l'élément mâle B (flèche F4), en laissant passage à la collerette 13c, étant observé que le mouvement d'écartement précité est autorisé par les protubérances 10c qui s'ouvrent d'elles- mêmes par suite de leur portée contre le bord antérieur oblique 1f des lumières lb agissant à la manière d'une rampe. En conséquence la collerette 13c n'est plus retenue à l'intérieur de l'alésage axial le de la pièce 1 et l'élément mâle B est ainsi susceptible d'être totalement dégagé hors dudit alésage. On revient de la sorte à la position désaccou- plée suivant figure 1 et 3, le dispositif étant prêt à une nouvelle opération d'accouplement. On conçoit finalement que le dispositif de raccord rapide à griffes suivant la présente invention présente la sécurité des appareillages à double détente classiques en dépit du profil droit de la paroi de la collerette 13c qui est tournée vers la dépression annulaire de verrouillage 13b. On observera sur ce point que l'invention est susceptible d'être avantageusement mise en oeuvre en combinaison avec des raccords rapides dont l'élément mâle comporte une collerette pourvue, du côté de la dépression annulaire de verrouillage, d'une paroi qui, sans être orientée de manière strictement orthogonale par rapport à l'axe du corps dudit élément, constitue un obstacle pour les extrémités des griffes et définit une partie en saillie formant appui pour la traction exercée par les têtes de celles-ci. 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. REVENDICATIONS 1. Raccord rapide pour la jonction amovible des canalisa- tions, du genre dans lequel le mécanisme de verrouillage porté par l'élément femelle (A) pour immobiliser axialement l'élément mâle (B) une fois que l'emmanchement de celui-ci dans l'élément femelle a provoqué l'ouverture d'un clapet chargé (3) monté dans l'élément femelle, comprend deux organes annulaires en forme de bagues (10, 11) qui sont pourvues de griffes longitu- dinales (10a, 11a) et qui sont engagées l'une à l'intérieur de l'autre entre le corps (1-2) de l'élément femelle et un fourreau de manoeuvre (89) à déplacement axial, les deux extrémités des griffes précitées venant coopérer, à travers des lumières pratiquées dans ledit corps, avec une dépression annulaire de verrrouillage (13b) ménagée sur le corps (13) de l'élément mâle afin d'assurer le verrouillage de ce dernier à la position accouplée, et après une première manoeuvre de l'opérateur sur le fourreau, l'immobilisation de cet élément mâle à une position intermédiaire de décompression, tandis qu'une seconde manoeuvre exercée en sens inverse sur le fourreau assure la assure la libération complète de l'élément mâle qui peut alors être extrait du corps de l'élément femelle, caractérisé en ce que les griffes (10a) de la bague intérieure de verrouillage sont pourvues à leur extrémité libre d'une protubérance (10c) disposée latéralement par rapport à la tête terminale (lOb) de ladite extrémité et sont engagées dans les mêmes lumières (lb) du corps (1-2) que les griffes (11a) de la bague extérieure (11), de façon à ce que dans un premier temps (position accouplée), ces griffes (11a), coopérant avec un bord (1f) en forme de rampe des lumières précitées, maintiennent les protubérances (10c) appliquées dans la dépression annulaire (13b) de l'élément mâle emmanché, tandis que dans un second temps les têtes (lOb) des griffes (10a) coopérent avec la paroi (9c) de l'ouverture axiale du fourreau pour rester appliquées dans la dépression annulaire précitée en assurant l'immobilisa- tion de cet élément mâle à la position intermédiaire de décompression, la dépression annulaire (13b) étant à la façon en soi connue bordée par une collerette (13c) à paroi substan- tiellement droite. 2. Raccord suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la bague extérieure (11) est pourvue de dents (llb) établies à une longueur inférieure à celle des griffes (11a) de façon à coopérer avec des méplats (ld) pratiqués sur le corps (1-2) de l'élément femelle (A) pour limiter le déplacement axial de ladite bague (11) sous l'effet des moyens élastiques (12) qui lui sont associés. 3. Raccord suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le fourreau de manoeuvre (8-9) comporte au moins un talon (9b) apte à prendre appui contre la bague extérieure (11) afin d'assurer son déplacement à l'encon- tre des moyens élastiques (12) qui lui sont associés.