Brevet FR2013636A1 — publié le 19700403

L'invention a pour objet un manchon isolant pour le sectionnement électrique de tuyaux, en particulier de tuyaux de petits diamètres nominaux. On connatt de nombreux raccords ou couplages isolants pour tuyaux de types les plus différents qui sont cependant d'une structure compliquée et par conséquent d'une fabrication coûteuse; par exemple, ils comportent des parties internes munies de filetages ou bien des soudures. Des tuyaux de diamètres nominaux assez grands et fortement sollicités, notamment par des pressions de service élevées, justifient la dépense qui résulte de l'utilisation de ces raccords isolants coûteux qui sont résistants à la compression, à la traction et à la flexion. Par contre, ce prix élevé constitue une charge par trop lourde pour de nombreux tuyaux de petits diamètres moins fortement sollicités. En outre, la liaison de tuyaux de petits diamètres nominaux (par exemple compris entre 6 et 40 mm) s'effectue fréquemment au moyen de filetages ménagés aux extrémités des tuyaux et il se présente alors l'obligation supplémentaire d'empêcher une rotation relative entre les extrémités de tuyaux raccordés. On ne dispose pas à l'heure actuelle d'un manchon isolant qui satisfasse à tous cesimpératifs et qui puisse en outre être fa- briqué en série d'une manière simple et peu conteuse . En effet, dans les nombreux domaines d'utilisation de tels tuyaux de diamètres nominaux relativement faibles, la seule inobservation de certains des impératifs précités (isolation électrique, résistance mécanique suffisante et inhibition de rotation relative) signifie une impossibilité d'utilisation des zones de joint. Parmi les domaines importants d'application de ces tuyaux, on peut citer entre autre la liaison électrique isolée de tuyaux en cuivre et de tuyaux en acier qui sont par exemple reliés à un réservir, quant au risque de corrosion par ailleurs existant pour de tels couples de métaux de propriétés différentes du fait de leur position dans la série des potentiels, en outre, des tuyauteries d'alimentation en carburant, des tuyauteries d'alimentationen huiles combustibles des brûleurs , etc. L'invention se propose de former un manchon isolant convenant à de telles utilisations, susceptible d'être constitué d'un petit nombre de pièces pouvant être fabriquées en série d'une manière simple et peu coûteuse et pouvant être assemblées sans filetages, ni soudures. Par exemple on a décrit dans le brevet belge 6)5.139 des raccords sans filetage destinés à un manchon isolant pour tuyaux de petits diamètres comportant deux tubes à raccorder de même forme, qui doivent être reliés de part et d'autre de la zone de sectionnement électrique à l'extrémité de tube correspondante, qui sont évasés à leurs extrémités tournées l'une vers l'autre et qui comportent entre eux des anneaux d'isolation et d'écartement maintenus assemblés à l'aide d'un anneau de pression fixé par emmanchement. Cette disposition présente cependant l'inconvénient d'un montage difficile et d'une étanchéité défectueuse, car l'emmanche- ment dans le sens axial s'effectue sans composante de pression radiale; en outre, on n'obtient pas le blocage en rotation désiré, et on est tenu en l'absence de tout jeu permettant un rappel de blocage efficace, d'utiliser pourichaque diamètre nominal de tuyau des anneaux de pression de dimensions exactement adaptées. Pour remédier à ces inconvénients, un manchon électriquement isolant pour tuyaux de petits diamètres comportant deux tubes de même forme à raccorder qui doivent être reliés de part et d'autre de la zone de sectionnement électrique à l'extrémité de tube correspondante, qui sont évasés à leurs extrémités tournées l'une vers l'autre et qui comportent entre eux des anneaux d'isolation et d'écartement maintenus assemblés à l'aide d'un anneau de pression fixé par emmanchement, est, selon la présente invention caractérisé en ce que les extrémités évasées des tubes à raccorder sont munies de parties inclinées en forme d'entonnoirs munis de nervures en forme de goussets, orientées radialement et formées par refoulement de leurs surfaces extérieures et qui maintiennent entre leurs surfaces intérieures un anneau élastique d'espacement et d'étanchéité fermé, à section droite trapézoidale et constitué d'une matière plastique électriquement isolante et résistant essentiellement à l'essence et à I'huile, et en ce que cet anneau est chevauché et entouré, en même temps que les parois en forme d'entonnoirs s'appliquant contre ses flancs biseautés, par un manchon-divisé par des intervalles longitudinaux radiaux en plusieurs secteurs formés d'une matière plastique isolante, non-fluable et présentant une bonne résistance à la traction et à la compression, de telle manière que lesdites nervures s'engagent dans les intervalles prévus entre les secteurs et établissent un blocage antirotation tandis que les secteurs munis de surfaces périphériques intérieures inclinées sont appliqués radialement par l'anneau de pression étiré contre les faces extérieures des parois en forme d'entonnoirs qu'ils entourent. La coopération des différentes surfaces inclinées permet d'obtenir , pour une action d'isolation électrique correcte, une résistance mécanique avantageuse de 11 ensemble du manchon ainsi qu 'une très forte pression radiale, assurant ainsi l'étanchéité la mailleure. En outre, sans frais supplémentaires de matière et de main-d'oeuvre, on obtient une assurance efficace contre toute rotation et finalement, la division en plusieurs secteurs de l'anneau isolant servant de manchon de blocage facilite le montage et la composition des stocks par le fait qu'un seul et mtme Jeu de secteurs convient pour des diamètres nominaux de tubes compris dans une plage de tolérances relativement large. Les intervalles qui existent entre les secteurs, permettent d'obtenir pour le manchon de blocage un Jeu périphériqua et radial; ces intervalles sont rempli en fin de montage et/la manière connue, d'une matière coulée. Un réglage et un rétablissement ultérieurs de l'étanchéité assurent dans chaque cas une étanchéité correcte du manchon isoliant, par utilisation des différentes surfaces inclinées coopérant entre elles. L'anneau intérieur d'espacement et d'étanchéité qui, pour de gros diamètres de tuyaux, peut encore être renforcé par un anneau raidisseur en métal ou en matière plastique stappliquant sur sa surface de base, est formé par exemple d'élastomères tels que du caoutchouc synthétique (chloroprène) ou bien, en cas d'exigences encore plus sévères quant à la résistance à l'huile, en "PERBUNA" sans noir de fumée (caoutchouc synthétique à base d'acrylonitrile) ou bien en un vulcanisat de "BUNA" sans noir de fumée tel que le produit vendu sur le marché sous le nom de Néoprène". les ébauches d'anneaux profilés sont comprimées au profil désiré et vulcanisées in situ. Les secteurs du manchon de blocage se composent d'une matière synthétique ayant les propriétés d'isolation électrique désirées et d'une grande rigidité, par exemple un polyamide, tel que celui connu dans le commerce sous le nom de "Ultramid" de la firme "Badische Anilin und Sodafabrik". Les secteurs sont par.exemple coulés en oles ou obtenus automatiquement par injection ce qui permet de les fabriquer en grande série, à un prix de revient très bas et sans nécessiter d'usinage de finition. Comme anneau de pression extérieur , on peut utiliser un tronçon de tube en acier cylindrique qui, après emmanchement sur le manchon de blocage comprimé à cet effet, est rabattu vers l'intérieur à ses deux extrémités de manière à former une bordure d'arrAet. Le tronçon de tube en acier formant l'anneau de pression peut aussi faire saillie par ses faces frontales, hors des secteurs qui l'entourent extérieurement et l'intervalle existant dans cette zone entre les bords de l'anneau de pression est rempli à la manière connue d'une masse coulée de matière synthétique assurant l'isolation électrique et l'étanchéité, telle par exemple qu'une résine époxyde à deux composants. Cette résine sert également à augmenter la stabilité de l'ensemble de la zone de sectionnement électrique et elle remplit les intervalles entre les secteurs du manchon de blocage. On obtient ainsi une obturation parfaite de tous les in tervalles, une protection contre l'encrassement et une plus grande stabilité du raccord sous l'effet de sollicitations de flexion, de rotation ou autres. Pour éviter, lorsque le manchon isolant est sollicité par un couple > des effets d'entaille dans les zones de contact entre la masse coulée et les secteurs, ceux-ci peuvent être munis d'arrondis sur leurs bords situés caté frontal. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention seront mis en évidence dans la suite de la description, donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence au dessin annexé dans lequel - Figure 1 est une vue en demi-coupe axiale d'un manchon isolant selon l'invention dont l'anneau extérieur de pression a été fixé par sertissage. - Figure 2 est unevue en coupe similaire d'une variante avec anneau extérieur de pression lisse et obturation bilatérale par une masse coulée; - Figure 3 est une vue en coupe axiale de la partie intérieure du manchon isolant avec anneau de raidissage soutenant l'anneau élastique d'espacement et d'étanchéité. - Figure 4 représente une vue en perspective de la partie intérieure du manchon isolant selon l'invention. - Figure 5 est une vue en perspective du manchon de blocage. - Figure 6 représente une vue en perspective du manchon isolant assemblé, avant mise en place de l'anneau extérieur de pression. Dans la zone de sectionnement électrique formée par le man chon isolant selon l'invention, il est prévu un anneau d'espacement 1 isolant en "Néoprène" sans noir de fumée, dont le diamètre intérieur est égal à celui du tuyau à isoler électriquement et qui est situé entre les deux parties 2' et 5', évasées en forme d'entoflndrs des deux tubes à raccorder 2 > 3 dont l'un peut être en acier et l'autre en cuivre. Les flancs inclinés 1' de l'anneau d'étanchXité sontappliqués contre les surfaces intérieures des parties 2' et 3' en forme d'entonnoirs. Au-dessus des parties 1, 2, 3 assemblées est placé le manchon 4 qui est formé de plusieurs secteurs, au nombre de trois dans l'exemple représenté , et qui comporte des surfaces périphériques intérieures inclinées 4' à l'aide desquelles il entoure extérieurement les parties précitées en les bloquant Comme, lors de l'assemblage du manchon sur les tubes 2 et 3 à raccorder, une pression axiale est exercée pour assurér l'étanchéité, l'anneau d'étanchéité intérieur a tendance à se dilater vers l'intérieur entre les surfaces coniques des extrémités 2' et 3' des tubes à raccorder. Pour de petits diamètres d'environ 12,5 mm et moins, la rigidité propre de l'anneau d'étanchéité est suffisante pour opposer une résistance suffisante à un tel renflement vers l'intérieur. Au contraire, en conséquence, pour des diamètr.es supérieurs, il est nécessaire de s'opposer à ce renflement interne par interposition d'un anneau de renforcement 5 (figure 3). Pour empêcher une rotation relative entre les parties du mancho g solant situées de part et d'autre de la zone de sectionnement, il est prévu sur les parties évasées 2' et 3' en forme d'en tonnoirs. des tubes à raccorder, des nervurés 6 en goussets orientées radialement vers l'extérieur et dont le nombre est égal à celui des secteurs 4 du manchon de blocage de manière telle que, lors de ltassemblage du raccord (figure 6), les nervures stenga- gent dans les intervalles existant entre les secteurs. Dans ces conditions, des couples sont transmis par exemple à partir du tube 2 aux secteurs 4 par l'intermédiaire des nervures 6puis par ltin- termédiaire des nervures 6 opposées au tube 3. Les éléments de la zone de sectionnement sont maintenus assemblés à l'aide d'un anneau de pression 7 extérieur, par exemple un tube en acier fermé annulairement et emmanché sur le manchon de blocage 4 à secteurs. Dans l'exemple représenté à la figure 1, les secteurs 4 sont munis sur leurs bords extérieurs de chanfreins 4', sur lesquels peuvent également être rabattus par sertissage les deux bords 7' de l'anneau de pression 7, en vue d'assurer un meilleur blocage. Dans la forme de réalisation préférée représentée en figure 2, le blocage en position et par conséquent la stabilisation de I'ensemble du racoord, s'effectuent par coulée sur les deux cotés frontaux d'une résine synthétique ayant un effet d'isolation électrique et d'étanchéité (comme indiqué en 8), par exemple une résine époxyde à deux composants, qui empêche en même temps un encrassement et une pénétration d'humidité dans les intervalles entre secteurs. Comme la masse coulée 8 a également pour fonction de transmettre des efforts, il est avantageux d'arrondir les arêtes des secteurs 4 de manière à éviter les effets d'entaillage dans les zones de contact avec la masse de coulée lors dlune sollicitation du raccord par un couple. On voit de tels arrondis 9 en figure 5 REVEND I C AT IONS i - Manchon isolant pour tuyaux de petits diamètres comportant deux tubes de même forme à raccorder, qui doivent être reliés de part et d'autre de la zone de sectinnnement électrique à l'extrémité de tuyau correspondante, qui sont évasés à leurs ex extrémités tournées l'une vers l'autre et qui comportent entre eux des anneaux d'isolation et d'écartement maintenus assemblés à l'aide d'un anneau de pression fixé par emmanchement, ledit manchon étant caractérisé en ce que les extrémités évasées des tubes à raccorder sont munies de parties inclinées en forme entonnoirs munis de nervures en forme de goussets, orientées radialement et formées par refoulement de leurs surfaces extérieures et qui maintiennent entre leurs surfaces intérieures un anneau élastique d'espacement et d'étanchéité fermé, à section droite trapézoIdale et constitué d'une matière plastique électriquement isolante'et résistant essentiellement à l'essence et à l'huile, et en ce que cet anneau est chevauché et entouré, en même temps que les parois en forme d'entonnoirs s'appliquant contre ses flancs biseautés, par un manchon divisé par des intervalles longitudinaux radiaux en plusieurs seeburs formés d'une matière plastique isolante, nonfluable et présentant une bonne résistance à la traction et à la compression, de telle manière que lesdites nervures s'engageant dans les intervalles prevus entre les secteurs et établissent un blocage anti-rotation tandis que les secteurs munis de surfaces périphériques intérieures inclinées sont appliquées radialement par l'anneau de pression étiré contre les faces extérieures des parois en forme d'entonnoirs qu'ils entourent. 2 - Manchon isolant selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprendun anneau de raidissage s'appliquant sur la grande surface de base (intérieure) de l'anneau élastique d'espacement et d'étanchéité de profil trapézoidal. 3 - Manchon isolant selon les revéndications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'anneau de pression étiré est bloqué sur les secteurs qu!il entoure, du manchon de blocage sur les deux cotés frontaux à l'aide de bords rabattus vers l'intérieur par sertissage. 4 - Manchon isolant selon les revendications 1 et 2, Ca- ractérisé en ce que 1 anneau de pression étiré dépasse sur ses cô- tés frontaux des secteurs qu'il entoure, du manchon de blocage et en ce que l'intervalle existant dans cette zone en dessous des bords de l'anneau de pression est rempli d'une masse de matière synthétique électriquement isolante et coulée. 5 - Manchon isolant selon la revendication 4, caractérisé en ce que les secteurs du manchon de blocage sont pourvus d'arrondis sur leurs bords situés cAoté frontal et entrant en contact avec la masse coulée.