Brevet FR2865259A1 — publié le 20050722

L'invention a trait à un raccord rapide pour la jonction amovible de deux canalisations parcourues par un fluide, ainsi qu'à un procédé de désaccouplement des éléments mâle et femelle d'un tel raccord. Par le brevet FR 2 514 855, on connaît un raccord rapide qui comprend deux éléments mâle et femelle propres à s'emmancher axialement en provoquant l'ouverture d'un clapet monté dans le corps de l'élément femelle, ce corps étant équipé d'un verrou chargé, monté à coulissement dans ce corps et percé d'une ouverture centrale pour l'emmanchement de l'élément mâle. La paroi de l'ouverture du verrou présente des dents décalées l'une par rapport à l'autre le long d'un axe médian de cette ouverture, alors que l'élément mâle est pourvu d'un épaulement apte à reposer sélectivement contre l'une ou l'autre de ces dents. En configuration passante du raccord, une première dent du verrou maintient l'élément mâle en place dans l'élément femelle. Cet agencement classique donne satisfaction sur le 20 plan de la robustesse et de la fiabilité. Cependant, ce raccord risque d'être man uvré accidentellement à l'ouverture, notamment sous l'effet d'un choc ou d'un accrochage avec un obstacle. En effet, les éléments de raccord rapide sont généralement montés à l'extrémité de tubes flexibles et peuvent faire l'objet, de la part de leur environnement, de différentes contraintes ou interactions susceptibles d'occasionner une ouverture intempestive du raccord. Dans certaines applications, une telle ouverture intempestive est rédhibitoire dans la mesure où elle peut conduire à l'interruption de l'alimentation d'un organe consommant un fluide. Tel est en particulier le cas des raccords utilisés dans les systèmes destinés à fournir un air respirable à un opérateur en scaphandre dans un environnement hostile ou pollué. C'est à ces inconvénients qu'entend plus particulièrement remédier l'invention en proposant un raccord rapide qui ne risque pas d'être désaccouplé de façon accidentelle et qui, au contraire, requiert une man uvre consciente de l'opérateur, cette man uvre étant par ailleurs aisée et intuitive. Dans cet esprit, l'invention concerne un raccord rapide pour la jonction amovible de deux canalisations parcourues par un fluide, ce raccord comprenant deux éléments mâle et femelle aptes à s'emmancher axialement l'un dans l'autre, le corps de l'élément femelle étant équipé d'un verrou monté à coulissement dans ce corps et percé d'au moins une ouverture pour l'emmanchement de l'élément mâle, la paroi de cette ouverture étant ellemême équipée d'au moins un relief apte à coopérer avec un relief correspondant de l'élément mâle pour retenir les éléments précités en configuration emmanchée. Ce raccord est caractérisé en ce que le verrou est bipartite et comprend une première partie sur laquelle peut être exercé, depuis l'extérieur du corps de l'élément femelle, un effort de déplacement, ainsi qu'une seconde partie mobile par rapport à la première et portant ledit relief, alors qu'un organe de sécurité est apte à bloquer la première partie à l'encontre de l'effort de déplacement sans empêcher le déplacement de la seconde partie par rapport à la première. Grâce à l'invention, l'organe de sécurité peut empêcher qu'un appui intempestif sur la première partie du verrou ne résulte dans une libération accidentelle de l'élément mâle par rapport à l'élément femelle. Par ailleurs, le fait que les mouvements de la seconde partie du verrou demeurent possibles, même lorsque sa première partie est bloquée par l'organe de sécurité, rend ce verrou compatible avec l'emmanchement de l'élément mâle dans l'élément femelle. Selon des aspects avantageux mais non obligatoires, un raccord rapide peut incorporer une ou plusieurs des 5 caractéristiques suivantes: - Il est prévu des moyens de charge élastique de l'organe de sécurité vers une position dans laquelle il bloque la première partie du verrou. - Le verrou est installé dans un logement dans lequel il peut coulisser, sous l'effet de moyens élastiques de rappel en position et de l'effort de déplacement précité, selon une direction globalement perpendiculaire à la direction d'emmanchement des éléments mâle et femelle. Dans ce cas, la première partie définit avantageusement un logement dans lequel est disposée la seconde partie, ce logement étant ouvert à l'opposé de la surface d'actionnement de la première partie sur laquelle l'utilisateur exerce l'effort de déplacement du verrou. - L'organe de sécurité est mobile, selon une direction parallèle à la direction d'emmanchement des éléments mâle et femelle, entre une première position dans laquelle il bloque la première partie et une seconde position dans laquelle il ne s'oppose pas aux mouvements de cette première partie sous l'effet de l'effort de déplacement. L'organe de sécurité est avantageusement apte à être déplacé de sa première vers sa seconde position par l'élément mâle lui-même. En particulier, l'organe de sécurité peut passer de sa première à sa seconde position sous l'effet d'un emmanchement supplémentaire de l'élément mâle dans l'élément femelle, à partir d'une configuration accouplée de ses éléments. Dans ce cas également, l'organe de sécurité peut être pourvu d'une surface apte à recevoir en appui le relief de l'élément mâle pour la transmission d'un effort de déplacement de cet organe de sécurité de sa première vers sa seconde position. - L'organe de sécurité a une surface qui forme butée au déplacement du verrou sous l'effet de moyens élastiques de rappel en position, cette surface pouvant s'opposer au déplacement du verrou dans chacune des positions précitées de l'organe de sécurité. L'invention concerne également un procédé de désaccouplement des éléments mâle et femelle d'un raccord rapide qui peut être mis en oeuvre avec un raccord tel que décrit ci-dessus. Ce procédé est caractérisé en ce qu'il comprend des étapes consistant à : - exercer un effort d'emmanchement supplémentaire des éléments mâle et femelle l'un dans l'autre; - exercer sur le verrou un effort d'enfoncement dans le corps et - retirer l'élément mâle de l'élément femelle par un mouvement selon la direction d'emmanchement des éléments précités. Un tel procédé est tout à fait aisé à mettre en oeuvre par un opérateur, alors qu'il ne risque pas d'être implémenté de façon accidentelle, sous l'effet d'un choc, d'une rotation relative des éléments mâle et femelle, voire d'une pression manuelle sur le verrou, par distraction. L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre d'un mode de réalisation d'un raccord conforme à son principe et de sa méthode d'utilisation, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés, dans lesquels: - la figure 1 est une coupe longitudinale de principe d'un élément femelle d'un raccord rapide conforme à l'invention; - la figure 2 est une coupe analogue à la figure 1 alors que l'élément mâle du raccord rapide est introduit dans l'élément femelle; - la figure 3 est une coupe à plus grande échelle des éléments mâle et femelle en configuration accouplée; - la figure 4 est une coupe selon la ligne IV-IV à la figure 3, mais à l'échelle des figures 1 et 2; la figure 5 est une coupe selon la ligne V-V à la figure 3, mais à l'échelle des figures 1 et 2; - la figure 6 est une coupe analogue à la figure 2, lors d'une première étape du désaccouplement des éléments mâle et femelle; - la figure 7 est une coupe analogue à la figure 6, lors d'une seconde étape du désaccouplement et - la figure 8 est une vue en perspective des deux parties constitutives du verrou du raccord des figures 1 à 7. Le raccord représenté aux figures 1 à 7 comprend un élément femelle A et un élément ou embout mâle B raccordés respectivement à une canalisation amont C1 et à une canalisation aval C2. La canalisation amont est, ellemême, raccordée à une source de fluide sous pression non représentée, par exemple une source d'air sous pression, la canalisation C2 étant ellemême reliée, par exemple, à un appareil respiratoire d'un scaphandre. Le corps 1 de l'élément femelle est de forme externe globalement cylindrique à base circulaire, centré sur un axe X-X' qui est également l'axe longitudinal d'un conduit ll interne au corps 1 et dans lequel est disposé un clapet 2 mobile selon l'axe X-X'. Le clapet 2 est soumis à l'action d'un ressort de rappel 3 qui exerce un effort F1 tendant à plaquer une tête 21 du clapet 2 pourvue d'un joint torique 22 contre un siège 12 d'appui étanche formé par le corps 1. Le clapet 2 est pourvu d'une collerette radiale externe 23 contre laquelle vient en appui le ressort 3. Le corps 1 est également pourvu d'un logement borgne 13 s'étendant globalement dans la direction d'un axe Y-Y' perpendiculaire à l'axe X-X', c'est-à-dire radial par rapport au corps 1. A l'intérieur du logement 13 est monté, à coulissement, un verrou 4 sur lequel un ressort 5 exerce un effort élastique F2 dirigé à l'opposé du fond 131 du logement 13, c'est-àdire en direction de son débouché 132. Le verrou 4 est bipartite en ce sens qu'il est constitué d'une première partie, ou partie externe, 41 et d'une seconde partie, ou partie interne, 42, cette partie interne étant reçue dans un logement en creux 43 débouchant à la fois en direction du fond 131 du logement 13 et en direction de l'embouchure 14 du corps 1 par laquelle peut être introduit le corps 101 de l'about mâle B. La partie 41 définit également une ouverture globalement circulaire 44 qui jouxte le logement 43. La partie 42 est pourvue d'une ouverture centrale 45 qui est bordée par un relief 46 destiné à constituer un relief d'arrêt d'une collerette 106 prévue à la périphérie du corps 101 de l'élément mâle B. En l'absence d'interactions avec l'élément B, la partie 42 du verrou 4 est plaquée par le ressort 5 contre 25 le fond 431 du logement 43. On note 47 la surface de la partie 41 qui est accessible par le débouché 132 du logement 13, c'est-à-dire la surface sur laquelle un utilisateur peut exercer un effort de déplacement F3 du verrou 4 en direction du fond 131 du logement 13. Un organe de sécurité 6 en forme de piston est prévu dans le corps 1 et est chargé élastiquement par un ressort 7 en direction de l'embouchure 14. Ce piston 6 est à symétrie de révolution autour de l'axe X-X' et comprend une collerette radiale externe 61 destinée à venir en appui contre un épaulement interne 15 du corps 1, ceci afin de limiter le mouvement du piston 6 en direction de l'embouchure 14. A partir de la collerette 61 et en direction de l'embouchure 14, le piston 6 comprend deux surfaces cylindriques 62 et 63 à génératrices rectilignes et bases circulaires, le rayon R62 de la surface 62 étant supérieur au rayon R63 de la surface 63. On note 64 la partie d'extrémité de l'organe 6 qui est entourée par la surface 62. On note 65 la partie intermédiaire de l'organe 6 qui est entourée par la surface 63. La partie 64 est introduite dans l'ouverture 44 du verrou 4, de sorte que la partie de sa surface 62 située entre l'axe X-X' et le fond 131 du logement 13 constitue une surface de butée s'opposant aux mouvements du verrou 4 vers l'extérieur du logement 13 sous l'effet de l'effort F2. En effet, l'effort F2 exercé par le ressort 5 sur la partie 42 est transmis à la partie 41 sous la forme d'un effort F'2 transmis au niveau du fond 431 du logement 43, cet effort F'2 étant lui-même transmis sous la forme d'un effort F"2 à l'interface entre la surface 63 et la surface circulaire 441 délimitant l'ouverture 44. Par ailleurs, la surface 62 reçoit en appui une surface 48 de la partie 41 qui est opposée à la surface 47, de sorte que la partie 65 constitue une butée à un effort d'enfoncement du verrou 4 à l'encontre de l'effort F2. Ainsi, dans la configuration des figures 1 à 5, le piston 6 empêche un enfoncement intempestif de la partie 41 du verrou 4 à l'intérieur du logement 13. En revanche, et comme cela ressort des figures 2 à 5, ce piston 6 ne s'oppose pas à un accouplement des éléments mâle et femelle selon la direction X-X'. En effet, lors de l'emmanchement de l'élément mâle B dans l'élément femelle A, la surface tronconique 107, délimitant la collerette 106 du côté de l'extrémité avant 108 du corps 101, forme une rampe d'appui apte à coopérer avec la surface inclinée 461 définissant le relief 46 du côté de l'embouchure 451 de l'ouverture 45. Lorsqu'on exerce un effort F4 d'emmanchement de l'élément mâle B dans l'élément femelle A, les surfaces 107 et 461 glissent l'une sur l'autre, ce qui a pour effet d'exercer repoussant représenté partie 42 alors que rapport au sur la partie 42 du verrou 4, un effort F5 cette partie à l'encontre de l'effort F2, comme à la figure 2. Ceci conduit à un mouvement de la dans le logement 43 en direction du fond 131, la partie 41 du verrou 4 demeure immobile par corps 1. Lorsque la collerette 106 a dépassé le relief 46, le ressort 5 repousse, par son effort F2, la partie 42 en direction du fond 431 du logement 43. On atteint alors la configuration des figures 3 à 5 où les éléments mâle et femelle sont efficacement retenus en configuration accouplée. Du fait de l'introduction du corps 101 dans le corps 1, l'extrémité avant 108 a repoussé le clapet 2 à l'encontre de l'effort F1 et le raccord permet un écoulement de fluide de la canalisation C1 vers la canalisation C2, comme représenté par les flèches E. A partir de cette configuration, si un effort accidentel F6 est exercé sur la surface 47, cet effort est équilibré par un effort de réaction F7 dû à la partie 64 de l'organe 6, de telle sorte que les éléments mâle et femelle ne risquent pas d'être désaccouplés de façon accidentelle. Il en est de même en cas de rotation relative des éléments mâle et femelle autour de l'axe X-X'. Lorsqu'il convient de désaccoupler les éléments mâle et femelle, il suffit à l'utilisateur d'exercer un nouvel effort F8 sur le corps 101, cet effort F5 étant dirigé parallèlement à l'axe X-X' et en direction du corps 1, comme représenté à la figure 6. Dans la mesure où, dans la configuration des figures 3 à 5, la surface 107 est en appui contre une surface tronconique interne 66 de la partie 65, l'effort F8 est transmis au piston 6 sous la forme d'un effort F'8 qui a pour effet de repousser le piston 6 à l'encontre de l'effort élastique F9 généré par le ressort 7. En d'autres termes, l'effort F8 transmis au piston 6 a pour effet de faire passer cet organe de la configuration des figures 3 à 5 à celle des figures 6 et 7 dans laquelle la partie 64 est repoussée à l'extérieur du logement 13, au point qu'elle n'est plus en regard de la surface 48 et qu'elle ne s'oppose plus au déplacement de la partie 41 sous l'effet d'un effort F3 exercé sur la surface 47, comme indiqué précédemment. L'organe ou piston 6 est donc mobile entre la position des figures 1 à 5, où il s'oppose à un enfoncement de la partie 41 en direction du fond 131 du logement 13, et la configuration des figures 6 et 7, où il ne s'oppose pas à un tel mouvement. Du fait de l'enfoncement de la partie 41 dans le logement 13, la partie 42 est elle aussi déplacée en direction du fond 131, ce qui a pour effet de dégager le relief 46 par rapport à la collerette 106 du corps 101, le corps 101 pouvant alors être aisément retiré du corps 1 par un effort F10 exercé parallèlement à l'axe X-X' et dans une direction opposée à l'effort F8. Dans la configuration des figures 6 et 7, la partie 65 du piston 6 demeure engagée dans l'ouverture 44, de sorte que la surface 63 retient efficacement la partie 41 dans le logement 13 lorsque l'utilisateur relâche son effort F3 et ce, même si le ressort 5 repousse le verrou 4 vers l'embouchure 132. Un raccord conforme à l'invention ne comprend pas nécessairement de logement analogue à celui représenté avec la référence 43. En effet, les parties 41 et 42 peuvent être toutes deux guidées dans le logement 13 indépendamment l'une de l'autre. L'invention a été représentée avec un verrou dont la seconde partie 42 est interne par rapport à sa première partie 41 qui est externe et qui définit le logement 43. Elle est cependant applicable avec d'autres configuration de ces parties. En outre, l'invention n'est pas limitée aux cas où, comme dans l'exemple représenté, la seconde partie 42 est mobile dans le logement 43 en translation parallèlement à la direction Y-Y' de coulissement du verrou. Elle s'applique avec une seconde partie mobile par rapport à la première, en translation selon une direction oblique ou en pivotement. L'invention est, en pratique, applicable dans tous les cas où le verrou, verrouillé par défaut, porte une dent d'accrochage prévue sur la seconde partie qui reste déplaçable par l'embout mâle vers le bas aux figures 1 à 4, alors que la première partie est bloquée. L'invention a été représentée, pour la clarté du dessin, avec un corps d'élément femelle monobloc. Il est bien entendu que ce corps peut être multipartites, notamment afin de permettre la mise en place des éléments 2, 3, 41, 42, 5, 6 et 7. REVENDICATIONS 1. Raccord rapide pour la jonction amovible de deux canalisations parcourues par un fluide, ledit raccord comprenant deux éléments mâle et femelle aptes à s'emmancher axialement l'un dans l'autre, le corps de l'élément femelle étant équipé d'un verrou, monté à coulissement dans ledit corps, et percé d'au moins une ouverture pour l'emmanchement dudit élément mâle, la paroi de ladite ouverture étant équipée d'au moins un relief apte à coopérer avec un relief correspondant de l'élément mâle pour retenir lesdits éléments en configuration emmanchée, caractérisé en ce que ledit verrou (4) est bipartite et comprend une première partie (41) sur laquelle peut être exercé, depuis l'extérieur dudit corps (1), un effort (F3, F6) de déplacement, ainsi qu'une seconde partie (42) mobile par rapport à ladite première partie et portant ledit relief (46), alors qu'un organe de sécurité (6) est apte à bloquer (F7) ladite première partie à l'encontre dudit effort de déplacement (F3, F6), sans empêcher le déplacement (F5) de ladite seconde partie par rapport à la première partie. 2. Raccord selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (7) de charge élastique (F9) dudit organe de sécurité (6) vers une position dans laquelle il bloque (F7) ladite première partie (41). 3. Raccord selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit verrou (4) est installé dans un logement (13) dans lequel il peut coulisser, sous l'effet de moyens élastiques (5) de rappel en position (F2) et dudit effort de déplacement (F3, F6), selon une direction (Y-Y') globalement perpendiculaire à la direction (X-X') d'emmanchement desdits éléments mâle et femelle. 4. Raccord selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite première partie (41) définit un logement (43) ledit logement (43) dans lequel est disposée ladite seconde partie (42), ledit logement étant ouvert à l'opposé de la surface (47) d'actionnement de ladite première partie. 5. Raccord selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit organe de sécurité (6) est mobile, selon une direction (X-X') parallèle à la direction d'emmanchement desdits éléments mâle (B) et femelle (A), entre une première position (fig. 3) où il bloque (F7) ladite première partie (41) et une seconde position (fig. 7) où il ne s'oppose pas au mouvement de ladite première partie sous l'effet dudit effort de déplacement (F3). 6. Raccord selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit organe de sécurité (6) est apte à être déplacé de sa première vers sa seconde position par ledit élément mâle (B). 7. Raccord selon la revendication 6, caractérisé en ce que ledit organe de sécurité (6) est apte à passer de sa première à sa seconde position sous l'effet d'un emmanchement supplémentaire (F8) dudit élément mâle (B) dans ledit élément femelle (A), à partir d'une configuration accouplée desdits éléments (fig. 3). 8. Raccord selon l'une des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que l'organe de sécurité (6) est pourvu d'une surface (66) apte à recevoir en appui le relief (106) dudit élément mâle (B) pour la transmission d'un effort (F'8) de déplacement dudit organe de sécurité de sa première vers sa seconde position. 9. Raccord selon l'une des revendications 5 à 8, caractérisé en ce que ledit organe de sécurité (6) est pourvu d'une surface (63) formant butée au déplacement dudit verrou (4) sous l'effet de moyens élastiques (5) de rappel en position (F2) et en ce que ladite surface est apte à s'opposer au déplacement dudit verrou (4) dans chacune des positions dudit organe de sécurité (6). 10. Procédé de désaccouplement des éléments mâle et femelle d'un raccord rapide préalablement emmanchés l'un dans l'autre et retenus en configuration accouplée par la coopération de reliefs ménagés respectivement sur l'élément mâle et dans la paroi d'une ouverture percée dans un verrou monté à coulissement dans le corps de l'élément femelle et dans laquelle est introduit l'élément mâle, caractérisé en ce qu'il comprend des étapes consistant à : - exercer un effort (F8) d'emmanchement supplémentaire des éléments mâle (B) et femelle (A) l'un dans l'autre; exercer sur ledit verrou (4) un effort (F3) 15 d'enfoncement dans ledit corps et - retirer (F10) ledit élément mâle dudit élément femelle par un mouvement selon la direction d'emmanchement (X-X') desdits éléments.