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Title:
QUICK COUPLING DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2003/027562
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention concerns a quick coupling device comprising a tubular insert (4) provided with external anchoring means (5), a prong washer (12) which delimits a passage and housed in the tubular insert, and at least a gasket (10), the device comprising a tubular bushing (9) connected by linking means (8, 12) to the tubular insert (4) to extend into the passage opening of the washer coaxially thereto.

Inventors:
VALLEE CHRISTOPHE (FR)
Application Number:
PCT/FR2002/003187
Publication Date:
April 03, 2003
Filing Date:
September 18, 2002
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Assignee:
LEGRIS SA (FR)
VALLEE CHRISTOPHE (FR)
International Classes:
F16L37/091; (IPC1-7): F16L37/084
Foreign References:
US5911443A1999-06-15
DE19800050A11998-07-30
US5673945A1997-10-07
EP1067324A12001-01-10
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
Lavialle, Bruno c/o Cabinet, Boettcher (22 rue du Général Foy, Paris, FR)
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Claims:
REVENDICATIONS
1. Dispositif de raccordement instantané compre nant un insert tubulaire (4) pourvu de moyens externes d'ancrage (5), une rondelle déformable à griffes (12) qui délimite une ouverture de passage et qui est logée dans l'insert tubulaire, au moins un joint d'étanchéité (10), et une fourrure tubulaire (9) reliée par des moyens de liaison (8,21) à l'insert tubulaire (4) pour s'étendre dans l'ouverture de passage de la rondelle coaxialement à celleci, caractérisé en ce que les moyens de liaison sont libérables par introduction dans l'insert d'un or gane tubulaire.
2. Dispositif de raccordement instantané selon la revendication 1, caractérisé en ce que la fourrure tubu laire (9) comporte une extrémité (16) qui a un diamètre externe sensiblement égal au diamètre externe de l'extrémité de conduite et qui s'étend en saillie à l'ex térieur de l'insert tubulaire (4) pour former un support pour le joint d'étanchéité (10).
3. Dispositif de raccordement selon la revendica tion 2, caractérisé en ce que l'extrémité (16) de la fourrure tubulaire (9) définit avec cette dernière un épaulement externe (17) pour former un moyen d'entraînement de la fourrure tubulaire par rapport à l'insert tubulaire (4).
4. Dispositif de raccordement selon l'une des re vendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de liaison (21) sont du type à rupture.
5. Dispositif de raccordement selon la revendica tion 4, caractérisé en ce que les moyens de liaison com prennent une bague (8) encliquetée sur une extrémité (7) de l'insert tubulaire (4) et reliée à la fourrure tubu laire (9) par une zone à rupture (21).
6. Dispositif de raccordement instantané selon l'une quelconque des revendications précédentes, caracté risé en ce que la fourrure tubulaire (9) est pourvue ex térieurement de moyens (19) de son ancrage dans un alé sage d'un élément de circuit destiné à recevoir le dispo sitif de raccordement.
7. Dispositif de raccordement instantané selon l'une quelconque des revendications précédentes, caracté risé en ce que la fourrure tubulaire (9) est reliée à l'insert tubulaire (4) en aval de la rondelle (12) par référence à un sens d'introduction d'une extrémité de conduite dans le dispositif de raccordement.
8. Dispositif de raccordement instantané selon l'une quelconque des revendications 2 à 7, caractérisé en ce qu'il comprend un capuchon de protection (22) monté de façon amovible sur le dispositif de raccordement pour coiffer le joint d'étanchéité (10).
Description:
Dispositif de raccordement instantané.

La présente invention concerne un dispositif de raccordement instantané d'une extrémité de conduite à un élément d'un circuit de transport de fluide tel qu'une autre conduite, un élément émetteur de fluide comme une pompe, ou un élément récepteur de fluide comme un réser- voir. Plus particulièrement, l'invention concerne un dis- positif de raccordement instantané du type cartouche des- tiné à réaliser l'ancrage d'une extrémité de conduite dans un alésage du corps de l'élément ainsi que l'étan- chéité du raccord formé.

On connaît des dispositifs de raccordement-ins- tantané comprenant un insert tubulaire possédant des moyens pour son ancrage permanent dans l'élément rigide, des moyens de retenue de l'extrémité de conduite, et un joint d'étanchéité. Les moyens d'ancrage sont le plus souvent réalisés sous la forme de dents de sapins ména- gées sur la surface extérieure de l'insert tubulaire pour s'opposer au retrait axial de cet insert lorsqu'il est introduit à l'intérieur d'un alésage de l'élément de cir- cuit. Les moyens de retenue sont généralement réalisés sous la forme d'une rondelle à-denture intérieure dont les dents (ou griffes) sont soulevées par flexion lors de l'introduction de l'extrémité de conduite dans l'insert tubulaire et tendent à mordre la conduite pour s'opposer à son extraction. Le joint d'étanchéité, le plus souvent torique, est associé à l'insert tubulaire de manière à tre comprimé entre la paroi de l'alésage et la surface extérieure de l'extrémité de conduite.

Lorsque le raccord est destiné à tre soumis à de fortes sollicitations, par exemple quand il est implanté dans un circuit où un fluide circule à une pression rela- tivement élevée, la rondelle utilisée est très raide de manière à pouvoir s'opposer à des efforts d'extraction importants. Il existe cependant un risque que l'extrémité

de conduite s'écrase légèrement de sorte que toutes les dents de la rondelle ne mordent pas correctement dans la surface externe de l'extrémité de conduite. Ce phénomène peut notamment résulter d'une ovalisation de l'extrémité de conduite due à un effort de flexion exercé sur celle- ci à l'extérieur du raccord.

Pour obvier à cet inconvénient, on a pensé à sou- tenir l'extrémité de conduite au moyen d'une fourrure ri- gide insérée dans celle-ci.

Des inserts ou cartouches de raccordement pour connexion rapide pourvus d'une fourrure interne sont con- nus notamment par les documents US 5,673, 945 et DE 198 00 050.

La question qui reste mal résolue par ces dispo- sitifs connus est celle de l'étanchéité de la connexion qui, en général, demande soit de prévoir deux éléments d'étanchéité soit de munir l'élément dans l'alésage d'un joint indépendant de la cartouche, ce qui va à l'encontre d'une conception de raccord en cartouche.

Pour pallier cet inconvénient, la présente inven- tion a pour objet un dispositif de raccordement instanta- né comprenant un insert tubulaire pourvu de moyens exter- nes d'ancrage, une rondelle déformable à griffes qui dé- limite une ouverture de passage et qui est logée dans l'insert tubulaire, au moins un joint d'étanchéité, et une fourrure tubulaire reliée par des moyens de liaison à l'insert tubulaire pour s'étendre dans l'ouverture de passage de la rondelle coaxialement à celle-ci, dans le- quel les moyens de liaison sont libérables par introduc- tion dans l'insert d'un organe tubulaire qui peut tre soit une extrémité de conduite, soit un outil ou poinçon de montage.

Le caractère libérable de la liaison permet de conférer à la fourrure un rôle temporaire, par exemple de support d'un joint, qui rassemble l'insert, avec ses

moyens d'ancrage et de retenue d'une conduite, la four- rure et le joint sous la forme d'une cartouche formant un sous-ensemble cohérent apte à une installation automati- sée.

Avantageusement alors, la fourrure tubulaire possède un épaulement externe pour former une butée d'entraînement de la fourrure tubulaire par une extrémité de conduite engagée dans le dispositif de raccordement (ou un outil approprié) et la fourrure tubulaire comporte au-delà de cet épaulement une extrémité qui a un diamètre externe sensiblement égal au diamètre externe de l'extrémité de conduite et qui s'étend en saillie à l'ex- térieur de l'insert tubulaire pour former un support pour le joint d'étanchéité.

Les moyens de liaison libérables étant de préfé- rence une zone de liaison à rupture, sous l'effort d'in- troduction de l'extrémité de conduite dans l'insert tubu- laire (ou d'un poinçon lors du montage du dispositif de raccordement dans l'élément rigide), la zone à rupture, qui présente une plus faible résistance mécanique que la fourrure et l'insert, se rompt et libère la fourrure qui est entraînée par l'extrémité de-conduite ou par l'outil.

Le joint d'étanchéité est immobilisé axialement dans l'alésage, donc n'est pas entraîné par la fourrure de sorte que l'extrémité de conduite peut se substituer à l'extrémité de la fourrure qui portait le joint et le joint d'étanchéité assure une fonction d'étanchéité entre l'extrémité de conduite et l'alésage de l'élément rigide.

La fourrure exerce ainsi une double fonction, de soutien de la conduite lors de la connexion, de solidarisation de l'insert et du joint d'étanchéité avant la connexion.

D'autres caractéristiques et avantages de l'in- vention ressortiront à la lecture de la description qui suit d'un mode de réalisation particulier non limitatif de l'invention.

Il sera fait référence aux dessins annexés, parmi lesquels : - la figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un dispositif de raccordement conforme à l'invention, - la figure 2 est une vue analogue à la figure 1 du dispositif de raccordement inséré dans un alésage d'un élément d'un circuit, avant connexion d'une extrémité de conduite, - la figure 3 est une vue analogue à la figure 2 après connexion d'une extrémité de conduite dans le dis- positif de raccordement.

En référence aux figures, le dispositif de rac- cordement ici décrit est destiné à permettre la liaison entre une extrémité de conduite, représentée en trait mixte double et référencée 1 à la figure 3, et un alésage généralement désigné en 2 d'un élément 3 d'un circuit de transport de fluide, tel qu'une autre conduite, un élé- ment récepteur de fluide comme un réservoir ou un élément émetteur de fluide comme une pompe.

Le dispositif de raccordement instantané comprend un insert tubulaire 4 destiné à tre implanté dans l'alé- sage 2 de l'élément 3 pour y accueillir l'extrémité de conduite 1. L'insert tubulaire 4 est pourvu extérieure- ment de moyens de son ancrage dans l'alésage 1. Les moyens d'ancrage comprennent ici. un relief annulaire 5 en dent de sapin ménagé sur la surface externe de l'insert tubulaire 4 pour s'opposer au retrait axial de cet insert tubulaire 4 lorsque celui-ci est introduit à l'intérieur d'une première section de l'alésage 2 de l'élément 3.

L'insert tubulaire 4 possède une première extré- mité 6 dans laquelle l'extrémité de conduite est destinée à tre introduite, et une deuxième extrémité 7 qui est associée à une bague 8 de liaison à une fourrure tubu- laire 9 et à un joint d'étanchéité 10 destiné à assurer l'étanchéité du raccordement.

L'extrémité 7 de l'insert tubulaire 4 est intro- duite et maintenue à force dans la bague 8 selon une technique connue de clipsage. L'extrémité 7 de l'insert tubulaire 4 et la bague 8 définissent entre elles une gorge 11 qui constitue un logement pour une rondelle 12 pourvue intérieurement de dents 13 (ou griffes) d'accro- chage et de retenue de l'extrémité de conduite 1 qui sera introduite dans le dispositif de raccordement. Des moyens d'ancrage de la bague 8 dans l'alésage 2 peuvent tre prévus sur la surface extérieure de la bague 8.

Un poussoir tubulaire 14 est monté de façon con- nue en elle-mme dans l'insert tubulaire 4 pour coulisser entre une position enfoncée dans laquelle le nez du pous- soir tubulaire 14 vient soulever les dents 13 de la ron- delle 12 et une position en retrait dans laquelle le nez du poussoir tubulaire 14 est écarté des dents 13 de la rondelle 12. Le poussoir tubulaire 14 a un diamètre in- terne sensiblement égal au diamètre extérieur de l'extré- mité de conduite 1.

La fourrure tubulaire 9 comprend un premier tron- çon 15 ayant un diamètre externe sensiblement égal au diamètre interne de l'extrémité-de conduite 1 pour pou- voir tre introduit dans celle-ci et un deuxième tronçon 16 qui a un diamètre externe sensiblement égal au diamè- tre externe de l'extrémité de conduite 1 et qui est relié au premier tronçon 15 par un épaulement 17 formant une butée à l'enfoncement de la fourrure tubulaire 9 dans l'extrémité de conduite 1. Le deuxième tronçon 16 possède une extrémité libre 18 pourvue de moyens de son enclique- tage dans l'alésage 2 de l'élément 3. Ces moyens compren- nent ici une gorge externe 19 destinée à coopérer avec un redan annulaire 20 ménagé de façon correspondante dans l'alésage 2. L'extrémité libre 18 du deuxième tronçon 16 est fendue axialement pour faciliter sa déformation ra- diale et son introduction dans la partie de l'alésage 2

rétreinte par le redan annulaire 20. L'extrémité libre 18 du deuxième tronçon 16 est également biseautée pour faci- liter son introduction dans l'alésage 2. D'autres moyens de fixation analogues peuvent tre substituer aux moyens d'encliquetage, comme des moyens de cramponnage.

La fourrure tubulaire 9 et la bague 8 sont ici réalisées en une seule pièce en un matériau thermoplasti- que plus rigide que l'extrémité de conduite 1 et sont re- liées l'une à l'autre au niveau de l'épaulement 17 par une zone à rupture 21. Par zone à rupture on entend une zone qui possède une résistance mécanique plus faible que celle de la bague 8 et de la fourrure tubulaire 9 de ma- nière qu'elle puisse se rompre sous l'effort d'introduc- tion de l'extrémité de conduite 1 dans le dispositif de raccordement et libérer ainsi axialement la fourrure tu- bulaire 9.

La bague 8 positionne la fourrure tubulaire 9 de telle manière que la fourrure tubulaire 9 s'étende coaxialement à la rondelle 12 et que le premier tronçon 15 de la fourrure tubulaire 9 s'étende dans l'ouverture de passage de la rondelle 12 et le deuxième tronçon 16 s'étende en saillie à l'extérieur de l'insert tubulaire 4 et de la bague 8.

Le joint d'étanchéité 10 est monté sur le deuxième tronçon 16 de la fourrure tubulaire 9 de manière adjacente à la bague 8.

Un capuchon de protection 22 est monté de manière amovible sur l'extrémité libre 18 du deuxième tronçon 16 pour coiffer le joint d'étanchéité 10 et protégé celui- ci. En l'espèce, le capuchon 22 comporte un relief annu- laire interne 23 pour coopérer avec la gorge 19.

Avant montage du dispositif de raccordement ins- tantané sur l'élément 3, l'élément 3 doit tre correcte- ment alésé. L'alésage 2 est divisé axialement en quatre sections, à savoir une section de grand diamètre 2.1 qui

débouche à l'extérieur et est destiné à recevoir l'insert tubulaire 4 et la bague 8, une section de plus petit dia- mètre 2.2 destinée à recevoir le joint 10, une section 2.3 qui possède un diamètre sensiblement égal au diamètre externe de l'extrémité de conduite et du deuxième tronçon 16 de la fourrure tubulaire 9 et qui est pourvue du redan annulaire 20, et une section 2.4 de diamètre sensiblement égal au diamètre interne de la fourrure tubulaire 9. Des faces radiales d'appui 24,25, 26 s'étendent respective- ment entre les sections 4.1 et 4.2, 4.2 et 4.3, et 4.3 et 4.4.

Après retrait du capuchon 22, le dispositif de raccordement est introduit dans l'alésage 2 par l'extré- mité libre 18 du deuxième tronçon 16 de la fourrure in- terne 9. Le dispositif de raccordement est correctement monté lorsque la bague 8 arrive en butée contre la face radiale d'appui 24, le joint d'étanchéité 10 étant alors reçu dans la section 2.2 de l'alésage 2 et l'extrémité libre 18 du deuxième tronçon 16 de la fourrure tubulaire 9 étant elle reçue dans la section 2.3 de l'alésage 2 (voir figure 2).

La mise en place de la-fourrure tubulaire 9 est achevée au moyen d'un poinçon (non-visible sur les figu- res) introduit dans le dispositif de raccordement. Le poinçon arrivant en butée contre la fourrure tubulaire 9 et l'introduction du poinçon se poursuivant, la zone à rupture 21 cède sous l'effort exercé par le poinçon sur l'épaulement 17. La fourrure tubulaire 9 est alors libé- rée axialement et entraînée avec le poinçon jusqu'à ce que l'extrémité libre 18 du deuxième tronçon 16 vienne en butée contre l'épaulement 26. L'extrémité libre 18 du deuxième tronçon 16 de la fourrure tubulaire 9 s'est alors encliquetée dans la section 2.3 de l'alésage 2 (le redan annulaire 20 est reçu dans la gorge 19). Le joint d'étanchéité 10 a lui été retenu par l'épaulement 25 pen-

dant que la fourrure était entraînée par le poinçon (voir figure 3).

La connexion de l'extrémité de conduite 1 est réalisée en introduisant l'extrémité de conduite 1 dans le poussoir tubulaire 14 de telle manière que l'extrémité de conduite 1 soit enfilée sur le premier tronçon 16 de la fourrure tubulaire 9.

Lors de l'enfilement de l'extrémité de conduite 1 sur le premier tronçon 15, l'extrémité de conduite 1 passe dans l'ouverture de passage de la rondelle 12 en provoquant la déformation de celle-ci et le soulèvement des dents 13 qui viennent en appui sur la surface externe de l'extrémité de conduite 1.

L'enfoncement de la fourrure tubulaire 9 dans l'extrémité de conduite 1 s'achève lorsque la face termi- nale de l'extrémité de conduite 1 arrive en butée contre l'épaulement 17.

A ce stade, l'extrémité de conduite 1 est connec- tée et a été engagée dans le joint d'étanchéité 10 qui est alors comprimé entre la surface externe de l'extrémi- té de conduite 1 et la paroi délimitant la section 2.2 de l'alésage 2.

En position connectée, le-premier tronçon 15 de la fourrure tubulaire 9 soutient l'extrémité de conduite en regard du joint d'étanchéité. 10 et surtout de la ron- delle 12. Ceci permet de limiter les déformations radia- les de l'extrémité de conduite 1. Ceci améliore la résis- tance de la retenue exercée par les dents 13 de la ron- delle 12 en renforçant leur pouvoir de pénétration dans l'extrémité de conduite 1 et également la qualité de l'étanchéité procurée par le joint d'étanchéité 10.

Pour déconnecter l'extrémité de conduite 1 du dispositif de raccordement, le poussoir 14 est enfoncé pour soulever les dents 13 et l'extrémité de conduite est extraite du dispositif de raccordement. La fourrure tubu-

laire 9 reste en position dans l'alésage 2 du fait de son encliquetage dans la troisième section 2.3 de celui-ci.

Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et on peut y apporter des va- riantes de réalisation sans sortir du cadre de l'inven- tion tel que défini par les revendications.

En particulier, d'autres types de moyens de liai- son de la fourrure tubulaire 9 à l'insert tubulaire 4 peuvent tre utilisés, tels que des moyens d'encliquetage ou clipsage, le collage ou le soudage partiel, tous ces moyens ayant la faculté d'tre libérables notamment sous l'effet d'un effort tendant à séparer axialement la four- rure de l'insert.

En outre, on peut prévoir que la fourrure tubu- laire 9 soit définitivement mise en place lors de l'in- troduction de l'extrémité de conduite.