FR2524598A1

FR2524598A1 - Sliding joint between two tubes - has ball bearing lock and spring loaded sealing ring

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Publication number: FR2524598A1
Application number: FR8205942A
Authority: FR
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1982-04-06
Filing date: 1982-04-06
Publication date: 1983-10-07
Also published as: FR2524598B1

Abstract

The joint comprises, on the one hand, a tube (1) with a locking groove (2) and, on the other hand, a tube with a cylindrical element (3) housing the sliding seal and valve. A sliding locking ring (5) fits over the cylinder and acts on the ball bearing locks. The sliding seal and valve is spring-loaded (15) so that the flexible end seal (9), which is clamped onto the end (10) of the inner valve tube (12), by the thin tube lining (17), is forced against the end of the tube (1). The seal expands (9b) to seal the two components. The ball bearings lock into the groove (7) to maintain the valve open and the sealed.

Description

Perfectionnement aux joints coulissants assurant l'étanchéité entre un cylindre dans lequel ils coulissent et la face en bout d'un élément introduit dans ce cylindre.Improvement to sliding joints ensuring sealing between a cylinder in which they slide and the end face of an element introduced into this cylinder.

La présente invention concerne les joints assurant l'étanchéité entre une chemise cylindrique qui les entoure et la face en bout d'un élément introduit dans ce cylindre, élé- ment qui peut être enfoncé au-delà de sa position de repos, l'étanchéité entre la chemise et la face en bout de l'élément devant être assurée au moins dans la position de repos et dans les positions au-deld de la position de repos. Ce problème se pose par exemple dans les raccords rapidesen ce qui concerne l'étanchéité entre la face en bout de l'élément mâle et la surface interne de l'élément femelle. En outre le joint doit être maintenu dans la chemise cylindrique pour ne pas tomber lorsque l'élément mâle est retiré.The present invention relates to the seals ensuring the seal between a cylindrical jacket which surrounds them and the end face of an element introduced into this cylinder, an element which can be pushed beyond its rest position, the seal between the shirt and the end face of the element to be ensured at least in the rest position and in the positions beyond the rest position. This problem arises, for example, in quick couplings with regard to the seal between the end face of the male element and the internal surface of the female element. In addition, the seal must be kept in the cylindrical jacket so as not to fall when the male element is removed.

Jusqu'ici les joints assurant ce type d'étanchéité étaient en appui sur une portée radiale de l'élément femelle et maintenus en position par une gorge au voisinage de cette portée radiale dans laquelle s'engageait partiellement le joint, lequel pouvait être constitué par un manchon cylindrique relativement long dilaté par un ressort à boudin interne. Lors de l'enga- gement de l'élément mâle le joint qui est quasi-solidaire de la partie femelle doit se comprimer longitudinalement pour assurer l'étanchéité avec la face en bout et autoriser encore une compression complémentaire lors de l'engagement de l'élé- ment mâle au-delà de la position de repos. Ces joints sont toutefois très sensibles au vieillissement qui réduit la pression d'étanchéité en bout.On a pensé également à monter les joints de ce type élastiquement en interposant un ressort, en fait le prolongement du ressort assurant la dilatation élastique du joint entre le joint et la porte radiale de la partie femelle. Le joint est alors coulissant et assure l'étanchéité avec la face en bout de la pièce mâle sous la pression longitudinale du ressort et l'étanchéité avec la surface cylindrique interne de la pièce mâle sous la force de dilatation de la partie du ressort engagée dans le manchon du joint. Le joint a toutefois tendance à gommer, sa surface périphérique constamment en appui à force contre la surface interne de la pièce femelle ayant tendance à y adhérer.Up to now, the seals ensuring this type of sealing have been supported on a radial bearing of the female element and held in position by a groove in the vicinity of this radial bearing in which the seal partially engaged, which could be constituted by a relatively long cylindrical sleeve expanded by an internal coil spring. When the male element is engaged, the joint which is almost integral with the female part must be compressed longitudinally to ensure the seal with the end face and still allow additional compression when engaging the male element beyond the rest position. These seals are however very sensitive to aging which reduces the sealing pressure at the end. We have also thought of mounting seals of this type elastically by interposing a spring, in fact the extension of the spring ensuring the elastic expansion of the seal between the seal and the radial door of the female part. The seal is then sliding and seals with the end face of the male part under the longitudinal pressure of the spring and seals with the internal cylindrical surface of the male part under the force of expansion of the part of the spring engaged in the seal sleeve. The seal, however, tends to erase, its peripheral surface constantly pressing against the internal surface of the female part tending to adhere to it.

La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et elle a pour objet un joint coulissant assurant l'étanchéité entre un cylindre dans lequel il coulisse et la face en bout d'un élément introduit dans ce cylindre, le joint étant sollicité élastiquement en direction de ladite face en bout caractérisé en ce qu'il est entouré sur sa face extérieure, à l'exception de sa partie d'extrémité, par un chemisage ayant sensiblement son diamètre, lequel coulisse librement dans le cylindre.The object of the present invention is to remedy these drawbacks and its subject is a sliding seal ensuring the seal between a cylinder in which it slides and the end face of an element introduced into this cylinder, the seal being elastically stressed in direction of said end face characterized in that it is surrounded on its outer face, with the exception of its end part, by a liner having substantially its diameter, which slides freely in the cylinder.

Du fait du chemisage, le contact avec le cylindre n'est établi que par la dilatation par fluage de l'extrémité libre du joint lorsqu'il est comprimé, sous la force de sollicitation élastique, contre la face en bout de l'élément mâle.Due to the lining, the contact with the cylinder is only established by the creep expansion of the free end of the seal when it is compressed, under the elastic biasing force, against the end face of the male element .

De préférence et selon une autre caractéristique de l'inven tion le joint est appuyé radialement par une chemise interne qui se prolonge légèrement au-delà du chemisage externe en laissant libre une longueur de joint légèrement supérieure à la compressibilité sous l'effet de la force de sollicitation élastique. Avec cette caractéristique, le fluage de llélas- tomère constituant le joint est limité vers l'intérieur et se produit uniquement vers l'extérieur dans la partie qui déborde du chemisage externe. Il en résulte une pression plus élevée du bourrelet de fluage sur la surface cylindrique de l'élément femelle et on évite un bourrelet interne qui réduirait la section de passage du raccord.Preferably and according to another characteristic of the invention, the joint is supported radially by an internal jacket which extends slightly beyond the external jacket, leaving free a length of joint slightly greater than the compressibility under the effect of force. elastic stress. With this characteristic, the creep of the elastomer constituting the joint is limited towards the inside and only occurs towards the outside in the part which projects beyond the external lining. This results in a higher pressure of the creep bead on the cylindrical surface of the female element and an internal bead is avoided which would reduce the passage section of the fitting.

De préférence et selon un mode de réalisation préférentiel la chemise interne est solidaire d'une collerette périphérique radiale appuyant la face arrière du joint et l'ensemble forme avec le chemisage externe et le joint un piston annulaire monté élastiquement coulissant. Dans ce cas l'ensemble formant piston et joint coulissant est de préférence solidaire d'une queue cylindrique montée coulissante à frottement doux dans le corps de l'élément femelle.Preferably and according to a preferred embodiment, the internal liner is integral with a radial peripheral flange pressing the rear face of the seal and the assembly forms with the external liner and the seal an annular piston mounted elastically sliding. In this case, the assembly forming the piston and sliding seal is preferably secured to a cylindrical tail mounted sliding with gentle friction in the body of the female element.

Selon un mode de réalisation préférentiel la face externe, au contact du joint, de la chemise interne présente des nervures périphériques pour améliorer le maintien du joint, serré par le chemisage externe.According to a preferred embodiment, the external face, in contact with the seal, of the internal sleeve has peripheral ribs to improve the maintenance of the seal, tightened by the external sleeve.

De préférence les deux extrémités du ressort sont solidarisées l'une avec l'ensemble formant joint coulissant, l'autre avec le corps de l'élément femelle pour maintenir l'ensemble formant piston dans l'élément femelle après retrait de l'élé- ment mâle.Preferably, the two ends of the spring are secured one with the sliding joint assembly, the other with the body of the female element to hold the piston assembly in the female element after removal of the element. mentally male.

Selon un autre mode de réalisation et dans le cas d'un élé- ment femelle avec soupape incorporée,l'ensemble formant joint coulissant est solidaire de la tige de la soupape.According to another embodiment and in the case of a female element with incorporated valve, the assembly forming a sliding seal is integral with the valve stem.

L'invention sera décrite plus en détail ci-après dans son application à un raccord rapide à billes sous deux formes de réalisation avec référence au dessin ci-annexé dans lequel :
La figure 1 est une vue en coupe longitudinale, la
moitié supérieure à l'état connecté et la moitié
inférieure à l'état déconnecté, d'un raccord rapide
à soupape incorporée comportant un joint coulissant
conforme à l'invention et la figure 2 est une vue
analogue dans le cas d'un raccord rapide sans
soupape.The invention will be described in more detail below in its application to a quick coupling with balls in two embodiments with reference to the attached drawing in which:
Figure 1 is a longitudinal sectional view, the
half higher than the connected state and half
lower than disconnected state, quick connector
with built-in valve having a sliding seal
according to the invention and Figure 2 is a view
similar in the case of a quick coupling without
valve.

Dans la description les mêmes références seront utilisées pour désigner les parties identiques ou équivalentes.In the description, the same references will be used to designate the identical or equivalent parts.

La référence 1 désigne le nez de l'élément mâle et 2 la gorge de clavetage. 3 désigne le corps de l'element femelle, 4 les billes de verrouillage serties dans des orifices radiaux du corps 3, 5 la bague coulissante, 6 le ressort de rappel de la bague coulissante, 7 la gorge de maintien en position de la bague coulissante en position de verrouillage contre l'ac
tion du ressort 6 et 8 la gorge ou le dégagement autorisant le mouvement centripète des billes 4pour le déverrouillage.Reference 1 designates the nose of the male element and 2 the keying groove. 3 designates the body of the female element, 4 the locking balls crimped into radial holes in the body 3, 5 the sliding ring, 6 the return spring of the sliding ring, 7 the groove for holding the sliding ring in position in locking position against ac
tion of the spring 6 and 8 the groove or the clearance allowing the centripetal movement of the balls 4 for unlocking.

ta référence 9 désigne le joint proprement dit constitué par un manchon en élastomère. Ce manchon est engagé élastiquement à la périphérie d'une chemise 10 qui présente sur sa surface interne des nervures 11. your reference 9 designates the seal itself consisting of an elastomeric sleeve. This sleeve is engaged elastically at the periphery of a jacket 10 which has ribs 11 on its internal surface.

Dans le mode de réalisation de la figure 1, la chemise 10 constitue l'extrémité de la tige cylindrique creuse 12 d'une soupape 13 sollicitée en appui sur son siège 14 par un ressort 15. Le joint prend appui par sa face arrière sur une bague 16 et sa périphérie est entourée par un chemisage 17 en tôle mince qui serre le joint sur la chemise 11. Lors de l'introduction de la partie mâle et comme illustré à la partie supérieure de la figure 1, la partie 9a du joint qui déborde de la chemise Il est comprimée et elle flue latéralement au-delà du chemisage 17 pour former un bourrelet péri phérique d'étanchéité 9b.In the embodiment of Figure 1, the jacket 10 constitutes the end of the hollow cylindrical rod 12 of a valve 13 urged to bear on its seat 14 by a spring 15. The seal is supported by its rear face on a ring 16 and its periphery is surrounded by a liner 17 made of thin sheet metal which clamps the seal on the liner 11. During the introduction of the male part and as illustrated in the upper part of FIG. 1, the part 9a of the seal which overflows from the jacket It is compressed and it flows laterally beyond the jacket 17 to form a peripheral ring bead 9b.

Dans le mode de réalisation de la figure 2, la chemise 10 est solidaire d'un prolongement ou queue 18 qui coulisse à frottement doux dans une portée 19 du corps de l'élément femelle. In the embodiment of Figure 2, the jacket 10 is integral with an extension or tail 18 which slides with gentle friction in a bearing 19 of the body of the female element.

Un ressort 20 dont une extrémité est sertie en 21 dans l'embase de la chemise 1 et dont l'autre extrémité est engagée en 22 dans une gorge du corps de l'élément femelle assure la mise en pression de la partie 9a sur la face en bout de l'élément mâle pour assurer l'étanchéité et la formation du bourrelet d'étanchéité 9b. Lors du retrait de l'élément mâle le ressort 20 retient l'ensemble formant joint coulissant à l'intérieur de l'alésage de l'élément femelle. A spring 20, one end of which is crimped at 21 in the base of the jacket 1 and the other end of which is engaged at 22 in a groove in the body of the female element pressurizes part 9a on the face at the end of the male element to ensure the sealing and the formation of the sealing bead 9b. When the male element is withdrawn, the spring 20 retains the assembly forming a sliding seal inside the bore of the female element.

Claims

1. A sliding seal (9) ensuring the seal between a cylinder (3) in which it slides and the end face of an element (1) introduced into this cylinder, the seal being elastically stressed (15-20) in dilection of said end face, characterized in that it is surrounded on its outer face, with the exception of its end part (9a - 95) by a sleeve (17) having substantially its diameter, which slides freely in the cylinder.

2. A joint according to claim 1, characterized in that the joint (9) is supported radially by an internal jacket (10) which extends slightly beyond the external jacket (17).

3. A seal according to claim 2, characterized in that the internal jacket 10 is integral with a radial peripheral flange (36) pressing the rear face of the seal! 9).

4. A seal according to any one of claims 3 to 3, characterized in that the internal jacket (10), the radial peripheral flange (16), the seal (9) and the external jacket (17) form an annular piston. elastically sliding mounted.

5. A seal according to claim 4, characterized in that the annular piston forming a sliding seal is integral with a cylindrical tail (18) slidably mounted in a bearing (19) of the body of the female element (3).

6. A seal according to any one of claims l to 5, characterized in that the outer face, in contact with the seal (9), of the inner jacket (10) has peripheral ribs (11).

7. A seal according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the two ends of the spring (20) urging the sliding seal under pressure are secured one (21) with the assembly forming a sliding seal and, the other (22) with the body of the female element.

8. A seal according to any one of claims 1 to 6, characterized in that in the case of a female element comprising an incorporated valve (13-14), the assembly forming a sliding seal is integral with the rod (12 ) of the valve, the spring (15) of elastic stress of the seal being constituted by the return spring of the valve.