Brevet FR2818731A1 — publié le 20020628

La présente invention concerne un coupleur rapide comportant une partie mâle et une partie femelle qui s'accou- plent par simple introduction de l'une dans l'autre et, plus particulièrement, un connecteur rapide et qui possède des moyens permettant une vérification rapide de la qualité de l'accouplement réalisé. Dans des circuits traversés par des fluides sous pression et qui mettent en oeuvre des coupleurs rapides, il est souhaitable, voire exigé, d'être assuré de la réalisation correcte des connexions. En effet, une connexion mal réalisée est tout d'abord une source de fuite et est un risque de désaccouplement dont la conséquence la plus bénigne est de mettre en panne la machine comportant ces circuits de fluide sous pression et, si cette machine est une automobile, d'être une source d'accident (absence de pression dans les circuits pneumatiques de freinage, fuite de carburant à l'intérieur du compartiment moteur pouvant conduire à un incendie...). De nombreux constructeurs ont proposé d'associer à ce type de coupleurs rapides un dispositif indicateur de la réalisation correcte de la connexion. Pour illustrer ce type de dispositif connu, on citera le document US-A-4 946 205 qui décrit un dispositif de confirmation de la réalisation de la connexion d'un coupleur rapide qui est attelé à l'un des éléments de ce coupleur sans qu'on puisse l'en retirer tant que l'autre élément n'est pas correctement mis en place dans celui qui porte ce dispositif. Lorsque cette mise en place est assurée correctement, l'élément mâle logé dans l'élément femelle du connecteur forme une surface de came qui déverrouille la fixation du dispositif indicateur, ce dernier pouvant être alors retiré. Ainsi, grâce à une vérification rapide visuelle de la présence ou de l'absence de ce dispositif indicateur sur un connecteur rapide, on peut être assuré de la qualité de la réalisation de la connexion. Ce dispositif comporte cependant de nombreux inconvénients essentiellement dû à sa complexité et à sa forme, demandant une préci- sion d'exécution importante et un assemblage également précis avec l'élément femelle du coupleur pour pouvoir correctement fonctionner. Un autre dispositif de ce genre est illustré par le document US-A-5 152 555 qui décrit une sorte de fourchette dont les branches, logées dans des rainures du corps de l'élément femelle du coupleur, font saillie à l'intérieur de l'alésage de cet élément femelle pour être situées sur le trajet d'une collerette de l'élément mâle. Ces branches possèdent un crochet intérieur qui interdit de retirer le dispositif tant que la collerette de l'élément mâle n'est pas située à leur niveau où il joue le rôle d'une came les écartant pour libérer les crochets. Comme la position de la collerette par rapport à l'élément femelle, lorsque celle-ci est au niveau des branches de la fourchette, correspond à une réalisation correcte de l'accouplement, le fait de pouvoir retirer le dispositif indicateur est le gage de la qualité de la connexion réalisée. L'un des inconvénients de ces dispositifs découle de sa structure même. En effet, la fourchette doit être suffisamment raide pour que ses branches ne puissent pas être écartées facilement l'une de l'autre par une simple manipulation de rotation autour de l'axe du coupleur, faisant jouer à la paroi de l'élément femelle de ce coupleur un rôle de came écartant les branches. Dans ce cas alors, le dispositif oppose une résistance importante à l'introduction de l'élément mâle du coupleur dans l'élément femelle qui peut tromper l'installateur croyant être parvenu à une position de connexion correcte. Ceci est d'autant plus vrai que l'épaisseur des branches du dispositif indicateur est relativement faible afin que sa mise en place ne vienne pas ajouter à la longueur du coupleur, ce qui impose d'avoir des surfaces de glissement de la collerette de l'élément mâle sur les branches de l'indicateur faiblement inclinées par rapport au plan radial alors que pour adoucir l'effort de pénétration il conviendrait de disposer de surface de glissement fortement inclinées, ce qui imposerait une épaisseur du dispositif beaucoup plus importante. Le compromis réalisé dans la pratique est tel que la clé de confirmation de la connexion peut être extraite de son logement par simple manipulation, ce qui est un inconvénient. Il est enfin connu par le document FR 2 705 431 une dernière solution pour indiquer le caractère correct de l'accouplement entre les deux parties du coupleur. L'inconvénient commun à tous ces dispositifs tient à leur caractère séparable lorsqu'ils témoignent de la bonne qualité de la connexion. Ils sont alors facilement égarés, donc sans réutilisation possible. Par la présente invention, on propose de remédier à cet inconvénient avec un indicateur amélioré. L'invention a donc pour objet un coupleur rapide pour circuit de fluide comportant une pièce mâle et une pièce femelle, la pièce femelle ayant un chambrage étagé dont la section de plus grand diamètre peut accueillir une collerette extérieure de la pièce mâle, au-delà d'un verrou mobile dans un logement transversal à ce chambrage, et comportant un dispositif témoin de connexion encliqueté sur la pièce femelle par des moyens en partie logés dans le chambrage et/ou le logement et désactivés par la collerette de la pièce mâle lors de son introduction dans le chambrage, dans lequel le dispositif témoin comporte des moyens de liaison permanente au circuit de fluide fermé au moyen du coupleur. Le témoin quitte sa position d'attente dès que les moyens d'encliquetage sont désactivés mais le lien permanent le maintient à proximité du coupleur où, normalement, la connexion réalisée, il doit être réinstallé. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description, donnée ci-après de quelques exemples de sa réalisation. Il sera fait référence aux dessins annexés parmi lesquels - la figure 1 est une vue en coupe axiale du coupleur conforme à l'invention, - la figure 2 est une vue en coupe transversale de ce coupleur avec le dispositif témoin désactivé, - la figure 3 est une vue identique à la figure 2 d'une variante de réalisation du dispositif témoin, - les figures 4 et 5 sont deux vues partielles d'un autre mode de réalisation d'un coupleur selon l'invention, la figure 4 étant une coupe axiale et la figure 5 une vue suivant F de la figure 4, - la figure 6 est une vue extérieure d'un coupleur selon les figures 4 et 5 avec une variante de réalisation du dispositif témoin. Un coupleur selon l'invention comporte une pièce femelle 1 divisée en plusieurs sections. Une première section 2 possède un canal intérieur 3 et des moyens extérieurs 4, dits en dent de sapin, pour être introduite à l'intérieur d'un tube non représenté. La deuxième section 5 de cette pièce 1 comporte un chambrage 6 de diamètre déterminé pour accueillir le nez d'un embout 7 formant la pièce mâle du coupleur. La troisième section 8 de cette pièce femelle comporte un chambrage 9 de diamètre plus important que le chambrage 6 pour accueillir deux joints toriques 10 et un insert 11 de blocage de ceux-ci. Le diamètre intérieur de l'insert est égal au diamètre du chambrage 6. Enfin la pièce femelle 1 comporte une troisième section 12 dont le diamètre intérieur 13 est encore plus important que celui des chambrages précédents pour pouvoir permettre le passage libre avec un jeu radial"e"d'une collerette 14 portée par l'embout 7. A son extrémité ouverte sur l'extérieur, la dernière section 12 de la pièce femelle 1 comporte un verrou 15 pour empêcher l'extraction de l'embout 7 lorsqu'il est introduit correctement dans la pièce femelle 1. Ce verrou 15 est constitué par une bague qui peut coulisser dans un logement ouvert 15a, réalisé transversalement dans la pièce femelle 1 et qui comporte une ou deux pattes élastiques extérieures 16 qui tendent à décaler la bague 15 par rapport au chambrage 13. Une partie du bord intérieur de la bague 15 est en forme de surface conique 17 de sorte qu'au passage de la collerette 14, la bague 15 est abaissée à l'encontre de l'effet des lames élastiques 16 jusqu'à ce que la collerette 14 soit logée dans le chambrage 13 au-delà de cette bague 15. Les languettes 16 sont alors décomprimées et la bague se retrouve en position libre, décalée par rapport au chambrage 13 et l'un de ces flancs prend contact avec le flanc arrière de la collerette 14 et constitue une butée s'opposant à l'extraction de l'embout 7. Cet état du connecteur est représenté à la figure 1 et illustre une connexion correctement réalisée. La paroi de la pièce femelle 1 comporte un orifice 18 par exemple de section rectangulaire, débouchant au niveau du chambrage 13. Cet orifice possède donc un bord 19 qui est situé au plus près du verrou 15. La distance"a"séparant ce bord 19 du flanc de la bague 15 qui coopère avec la collerette 14 pour retenir l'embout 7 est au moins égale à l'épaisseur"b"mesurée axialement, de cette collerette 14. L'orifice 18 est destiné à recevoir un dispositif témoin 20 connu en lui-même avec une partie de fixation 22 destinée à coopérer avec la pièce femelle 1 du connecteur. Cette partie de fixation 22 comporte deux languettes 23,24 rigides qui forment un pied d'encastrement du dispositif 20 dans l'orifice 18. Ce pied d'encastrement comporte une embase supérieure formant butée à sa pénétration dans l'orifice 18, formée par deux bras curvilignes 25 et 26 qui viennent partiellement embrasser le contour extérieur de la pièce femelle 1 du connecteur. Entre les pattes d'encastrement 23,24, la partie 22 de fixation du dispositif indicateur 20 comporte une languette 27 s'étendant dans un plan sensiblement radial au connecteur lorsque le dispositif 20 est mis en place, cette languette étant flexible élastiquement sous l'effet d'un effort dirigé axialement. L'extrémité libre de cette languette est conformée en une dent d'accrochage 28 qui, lorsque l'embase 25,26 du dispositif 20 prend appui sur la surface extérieure de la pièce 1, se glisse élastiquement dans le chambrage 13 sous le bord 19 de l'orifice 18 et forme un organe de retenue du dispositif 20 qui ne peut plus être extrait de l'orifice dans lequel il est implanté. La saillie que forme cette dent 28 à l'intérieur du chambrage 13 est d'une dimension radiale supérieure au jeu radial"e"existant entre la collerette 14 et l'alésage 13 de sorte que lorsqu'on enfile l'embout 7 à l'intérieur de la pièce femelle 1, la collerette 14 vient buter sur la dent 28 avant que le verrou 15 ne s'engage élastiquement derrière elle. Lorsque l'on poursuit cet enfoncement, la languette 27 est fléchie en opposant à la pénétration de l'embout 7 un effort résistant minimum. Après le passage de la collerette 14 au-delà de la bague 15, celle-ci à sous l'effet du rappel élastique des pattes 16 prend sa position illustrée par la figure 1 de verrouillage de la connexion. Comme la distance"a"est au moins égale à l'épaisseur"b"de la collerette 14, la dent 28 est placée au-delà du bord 19 de l'orifice 18 ce qui libère le dispositif 20 qui peut-être extrait de cet orifice, après que, de manière certaine, la bague 15 a atteint sa position de verrouillage. En effet, si"a"="b"le verrouillage de l'embout sera simultané à la libération du dispositif 20. Si "a"est supérieur à"b"il faudra enfoncer l'embout au-delà de sa position de verrouillage dans le connecteur pour libérer le dispositif 20 ce qui est une garantie supplémentaire. En réalité le dispositif 20 est expulsé de l'orifice 18 sous l'effet des forces élastiques mises en jeu lors de la flexion de la languette 27. Cette expulsion est un inconvénient auquel il convient de remédier pour éviter la perte du témoin (qui doit pouvoir être réutilisé) ou au moins éviter qu'il attire l'attention de manière inutile alors qu'il n'est pas à sa place. Le remède apporté est, pour le dispositif témoin, représenté à la figure 1, de réaliser une liaison entre le témoin 20 et le corps de la pièce femelle 1. La figure 2 illustre un moyen possible de cette liaison. Il s'agit d'une articulation 30 réalisée entre l'extrémité d'un bras curviligne 26 et une chape ménagée à la surface extérieure du corps de la pièce 1. A la figure 3 la liaison est assurée par un lien souple (voire élastique) 31 sous la forme d'un ruban de matière plastique venu de moulage ou d'injection en même temps que le corps de la pièce 1 et le dispositif témoin 20. Le ruban 31 prolonge la patte curviligne 26. Cette exigence de retenue du dispositif témoin est satisfaite par d'autres modes de réalisation de ce dernier illustrés par les figures 4 à 6. Aux figures 4 à 6, le dispositif témoin se présente sous la forme d'une rondelle 40 venant coiffer la face frontale la d'entrée de la pièce femelle 1 du coupleur. Telle que représentée, cette rondelle est partielle, limitée par deux bords 40a qui définissent une fente autorisant une déformation de la rondelle. Les bords 40a pourraient être jointifs. Cette rondelle s'emboîte par un rebord central 41 dans l'ouverture de la pièce femelle. Le diamètre intérieur de ce rebord 41 est supérieur à celui de la collerette 14 de la pièce mâle du coupleur. Deux pattes 42 et 43 s'étendent dans une direction parallèle à l'axe de la pièce femelle l'une dans l'ouverture d'entrée et l'autre dans un embrèvement 44 prévu dans la paroi avant pour que l'extrémité de ces pattes forme une dent 42a, 43a qui se trouve dans le logement 15a du verrou 15 pour s'accrocher à la paroi 1b de la pièce 1 qui sépare le logement 15a de la face la. Au passage de la collerette 14, le verrou 15 est manoeuvré vers le bas de la figure 5 et déloge ces dents du logement 15a. La rondelle 40 est alors expulsée vers la droite de la figure et reste sur la conduite à laquelle l'embout 7 est raccordé. Si la rondelle 40 est fendue, l'opérateur peut alors la retirer complètement de la conduite s'il le désire en faisant passer la conduite dans la fente limitée par les bords 40a après avoir déformé la rondelle. Il est aussi possible, comme illustré à la figure 5, d'équiper la rondelle 40 de deux ou trois bras 45 de retenue qui limitent l'amplitude de son expulsion en venant buter contre un épaulement conique 8a externe de la pièce 1. On notera par ailleurs que la rondelle 40 comporte également (figures 4 et 5) une sorte de visière cylindrique supérieure 46 qui vient recouvrir la partie du verrou 15 qui fait saillie hors du corps femelle 1 et constitue le poussoir de déverrouillage. On comprend en effet que lorsque la collerette 14 a atteint le fond du chambrage 13, le verrou 15 a retrouvé sa position de verrouillage (celle représentée en figure 5) permettant la remise en place du dispositif 40 en façade de l'élément 1. Dans cette position, la visière 46 interdit l'accès au verrou et supprime toute possibilité d'un actionnement intempestif de celui-ci. Enfin, on remarquera à la figure 6 que cette visière 46 comporte une dent arrière 47 (uniquement en partie haute centrale) qui retient le dispositif témoin derrière le verrou 15 (sa partie accessible à l'extérieur du corps formant poussoir qui affleure le bord supérieur de la paroi lb d'entrée de la pièce 1). Au passage de la collerette 14, le verrou 15 s'abaisse, libérant la rondelle 40 qui est expulsée (par la réaction élastique des pattes 42,43) vers la droite. Ce déplacement est cependant arrêté par la dent 47 qui prend appui derrière la paroi 1b alors que le verrou est en position basse. Si pour une raison quelconque ce verrou ne remonte pas, ce qui est le signe d'une mauvaise connexion, le dispositif témoin reste accroché par la dent 47 derrière la paroi lb, indiquant ainsi à l'opérateur qu'il faut intervenir. En revanche une bonne connexion laisse le verrou 15 remonter. Ce dernier repousse alors la dent 47 et le dispositif 40 peut être séparé de la pièce femelle 1 jusqu'à ce que, le cas échéant, la retenue des pattes 45 intervienne. REVENDICATIONS 1. Coupleur rapide pour circuit de fluide comportant une pièce mâle (7) et une pièce femelle (1), la pièce femelle (1) ayant un chambrage étagé dont la section (13) de plus grand diamètre peut accueillir une collerette (14) extérieure de la pièce mâle (7), au-delà d'un verrou mobile (15) dans un logement transversal (15a) à ce chambrage, et comportant un dispositif (20) témoin de connexion encliqueté sur la pièce femelle (1) par des moyens en partie logés dans le chambrage (13) et/ou le logement (15a) et désactivés au moins indirectement par la collerette (14) de la pièce mâle lors de son introduction dans le chambrage (13), caractérisé en ce que le dispositif témoin (20) comporte des moyens (26,30, 31,40) de liaison permanente au circuit de fluide fermé au moyen du coupleur (1,7). 2. Coupleur selon la revendication 1 caractérisé en ce que les moyens de liaison du dispositif témoin au circuit sont constitués par un lien déformable (30,31) du dispositif (20) à la pièce femelle (1) du coupleur. 3. Coupleur selon la revendication 2 caractérisé en ce que la pièce femelle (1), le dispositif (20) et le lien (31) sont en une seule pièce en matière plastique. 4. Coupleur selon la revendication 2, caractérisé en ce que le lien est formé par une extension (26) du dispositif (20), articulée par son extrémité libre à la pièce femelle (1) du coupleur. 5. Coupleur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de liaison sont formés par une partie (40) du corps du dispositif (20) témoin en forme d'anneau entourant le circuit hydraulique fermé par le coupleur (1, 7). 6. Coupleur selon la revendication 5, caractérisé en ce que le dispositif témoin (20) est en forme d'anneau partiel ou fendu. 7. Coupleur selon la revendication 5 ou la revendication 6, caractérisé en ce que le dispositif témoin (20) est formé par une rondelle (40) rapportée autour de l'entrée (la) du chambrage de la pièce femelle (1) et encliquetée par des pattes (42,43) faisant saillie dans le logement (15a) du verrou (15). 8. Coupleur selon l'une des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que la rondelle (40) comporte une prolongation cylindrique partielle (46) s'étendant, lorsque la rondelle est encliquetée, en couverture d'une zone externe de la pièce femelle (1) formant obstacle à l'accès au verrou (15). 9. Coupleur selon l'une quelconque des revendications 5 à 8, caractérisé en ce que le verrou (15) comportant de manière connue un poussoir saillant radialement à l'extérieur de la pièce femelle, au voisinage de l'entrée (la) du chambrage (13) et affleurant un rebord externe (lob) de cette entrée (la), l'organe annulaire (40) témoin comporte, en plus d'une patte (42,43) sur le trajet du verrou (15) dans son logement (15a), au moins une dent (47) d'encliquetage s'accrochant derrière le poussoir (15) et derrière le rebord (lob) d'entrée du chambrage pendant l'effacement du poussoir (15) lors de l'introduction de la pièce mâle (7) du coupleur dans la pièce femelle (1).