Brevet FR2032276A1 — publié le 19701127

A — I.— 2032276 La présente invention concerne des raccords de tuyauterie et plus particulièrement des raccords de tuyauterie résistant aux vibrations comportant un élément pour mordre dans le tuyau de manière à former un joint étanche. Dans une forme de réali-5. sation d'un raccord de tuyauterie à haute pression d'un type classique non évasé, un manchon est disposé entre un corps et un écrou pour être poussé pendant le montage du raccord en con-* tact étanche avec le tuyau et le corps. Pour obtenir une étan-chéité efficace du manchon sur l'extrémité du tuyau, une ou plu-10 sieurs nervures annulaires peuvent être formées sur la face interne du manchon et elles sont pressées dans la paroi du tuyau par un élément de poussée approprié prévu sur 1'écrou. En outre, le bout du manchon est poussé d'une façon classique avec force contre une surface évasée du corps pour former un joint étanche 15 entre eux au cours du montage du raccord. Dans une forme de réalisation de ces raccords connus, les nervures sont au voisinage d'une surface de poussée évasée de l'écrou pour être poussée directement dans la paroi du tuyau. Bien que ces raccords se soient avérés satisfaisants d'une façon générale dans des 20 applications normales, ils présentent des difficultés dans des applications à haute pression,en particulier lorsqu'il se produit une vibration. Ces applications sont courantes dans les installations hydrauliques dans lesquelles une tuyauterie en acier est utilisée pour acheminer des fluides sous des pres-25 sions relativement élevées et est soumise dans .beaucoup de cas à des vibrations importantes. Dans de telles applications, la longévité de ces raccords est limitée et par conséquent on s'est efforcé de mettre au point un raccord perfectionné qui permettrait d'obtenir une longévité sensiblement accrue dans des 30 conditions si rigoureuses. Un autre problème qui se pose dans le raccord classique du type à manchon métallique déformable est dû au fait que le raccord en trois parties séparables a été souvent la cause d'un montage incorrect du raccord par suite d'un mouvement rétrograde 35 du manchon. la présente invention concerne un raccord perfectionné présentant une longévité sensiblement accrue par rapport aux 69 38881 ~2 2032276 raccords classiques, tout en étant de construction simple et peu coûteuse. Le raccord comporte un manchon dont une partie coopère avec 1'écrou pour maintenir le manchon et 1'écrou associés avant le montage du raccord,afin d'assurer une position correcte du 5 manchon dans le raccord. La partie maintenant ces deux éléments associés comprend une partie déformable du manchon qui, par suite du montage du raccord, présente une forme modifiée permettant d'enlever l'écrou lorsqu'on désire démonter le raccord, tout en permettant au manchon de rester en relation étanche avec l'extré-10 mité du tuyau. L'écrou enlevé peut être revissé sur le corps, comme voulu, pour remonter le raccord. le L'écrou coopère en outre avec le manchon pour pousser 20 sa partie de support arrière vers l'intérieur de manière à assurer un meilleur support de l'extrémité du tuyau à un endroit espacé vers l'arrière de la partie avant d'étanchéité, de façon à assurer une meilleure fixation étanche et résistant aux vibrations de l'extrémité du tuyau se trouvant dans le raccord. 25 La partie de support constitue une partie périphérique- ment discontinue du manchon pour faciliter son resserrement par une surface de poussée évasée de l'écrou. La partie de support à resserrer est portée par la partie médiane annulaire sensiblement rigide du raccord en porte-à-faux vers l'arrière 30 pour améliorer la répartition des efforts le long du tuyau. Depuis la partie de support s'étendent vers l'arrière plusieurs doigts ayant des extrémités recourbées destinés à passer à travers une bride externe de l'écrou s'étendant vers l'intérieur et qui l'entoure extérieurement pour maintenir le man-35 chon associé avec l'écrou avant le montage du raccord. Les doigts sont maintenus en porte-à-faux vers l'arrière par rapport h la partie de support. Par suite de la disposition en porte-à-faux 69 38881 2032276 de la partie de support et des doigts, ces derniers sont poussés graduellement vers l'intérieur sur leur longueur pendant le montage du raccord, de façon que les extrémités recourbées soient poussées vers l'intérieur en direction de l'axe de l'extrémité du 5 tuyau pour permettre à la "bride de l'écrou de s'écarter desdites extrémités à la fin du montage du raccord de manière à pouvoir démonter le raccord lorsqu'on le désire. le manchon est maintenu efficacement en relation étanche avec l'extrémité du tuyau,lorsque l'écrou est enlevé^e manière à pouvoir remonter ultérieurement 10 le raccord. Par suite de la meilleure répartition progressive des efforts le long du tuyau, ce dernier est mieux supporté derrière la partie d'étanchéité de l'extrémité avant du manchon, ce qui forme un branchement étanche et résistant aux vibrations sensi-15 blement amélioré de l'extrémité du tuyau. On a constaté que la construction perfectionnée de la présente invention augmente sensiblement la longévité d'un tel raccord dans des conditions rigoureuses de vibration et le raccord supporte des pressions élevées comme cèlle^écessaires dans des applications hydrauli-20 ques. Le raccord offre ces perfectionnements,tout en étant de construction .simple et peu coûteuse. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention res-sortiront de la description qui va suivre faite en regard du dessin annexé et donnant à titre explicatif, mais nullement limitatif^ 25 une forme de réalisation de l'invention. Sur ce dessin : la figure 1 est une élévation de côté d'un raccord selon % l'invention qui est relié à une extrémité de tuyau ; la figure 2 est une coupe diamétrale éclatée du raccord 30 avant son montage ; la figure 3 est une coupe diamétrale partielle après le montage du raccord ; la figure 4 est une vue partielle à plus grande échelle d'une partie de la s'tructure représentée sur la figure 3 ; 35 la figure 5 est une coupe partielle à plus grande échelle montrant la disposition de la partie maintenant les éléments associés avant le montage du raccord ; 69 38881 2032276 la figure 6 est une vue analogue, à la figure 5, mais montrant la disposition de la partie maintenant les éléments associés après le montage du raccord. Dans .la forme de réalisation de l'invention donnée à titre 5 d'exemple et représentée sur le dessin, un raccord, désigné d'une façon générale par 10, comporte un corps 11, un écrou 12 et un manchon 13 qui sont associés pour être reliés à une extrémité T de tuyau • Comme on le voit sur la figure 2, dans la disposition du raccorcjâvant le montage, le manchon 13 est maintenu associé avec 10 l'écrou 12, de sorte que le raccord constitue en fait un raccord en deux pièces à ce moment. Cependant, à la fin du montage du raccord, comme^on-le voit sur la figure 3, l'écrou 12 et le manchon 13 peuvent être séparés en dévissant l'écrou le long de l'extrémité T du tuyau et en le séparant du corps 11; de sorte que le 15 raccord constitue en fait un raccord en trois pièces en vue d'un remontage ultérieur, si on le désire. Plus précisément, le corps 11 présente un alésage 14 débouchant dans un évidement d'extrémité 15 défini par une surface • de poussée évasée 16 et une surface cylindrique 17. l'extrémité 20 interne de 1'évidement 15 est définie par une surface annulaire dégagée 18 à travers laquelle l'alésage 14 débouche. Comme on le voit sur la figure 2, la surface de poussée 16 comporte'une surface tronconique convergant vers l'avant en direction de l'alésage 14. Le corps présente une partie avant' filetée 19 et une par-25 tie arrière filetée 20. Des méplats convenables 21 peuvent être prévus sur la partie médiane du corps pour un outil approprié, comme une clé, afin de faciliter le montage du raccord. L'écrou 12 présente une partie taraudée 22 qui est destinée à être vissée sur la partie filetée 20 du corps. L'écrou 12 30 définit un passage 23 comportant une surface cylindrique 24, une surfaoe de poussée tronoonique convergant vers l'arrière 25 et une surface cylindrique arrière 26. La surface de poussée 25 et la surface cylindrique 26 définissent les surfaces avant et interne d'une bride arrière 27 faisant saillie vers l'intérieur . 35 cle l'écrou 12. La surface externe arrière 28 de la bride 27 est plane^comme représenté. Le manchon 13 comporte une partie avant 29 avec deux ner- 69 38881 2032276 vures effilëes annulaires 30 et 31 faisant saillie vers l'arrière et vers l'intérieur, la surface externe 32 du manchon 13 est tronconique et converge vers l'avant et la surface interne 33 de la partie avant a un diamètre initial légèrement supérieur au dia- 5 mèbre externe de l'extrémité T du tuyau et s'étend vers l'arrière jusqu'à une partie médiane annulaire sensiblement rigide 34 du manchon. Le diamètre interne de la partie médiane 34 est inférieur à celui de la surface 33, de sorte que la partie avant 29 -consti- qui tue une partie deformable du manchon 13/est maintenue en porte-à-10 faux vers l'avant. Le manchon 13 définit en outre une partie de support péri-phériquement discontinue 35 maintenue en porte-à-faux vers l'arrière depuis la partie médiane 34 pour faciliter son resserrement contre l'extrémité T du tuyau. La partie 35 du man.ch.on comporte 15 une surface de réaction tronconique 36 s'élargissant vers l'avant contre laquelle la surface de poussée 25 de l'écrou 12 s'appuie pendant le montage du raccord. Plusieurs doigts périphériquement équidistants 37 s'étendent vers l'arrière depuis la partie de support 35 et présentent 2. . un écartement radial initial^ par rapport à l'axe du manchon,qui est légèrement supérieur au diamètre externe de l'extrémité T du tuyau pour former un espace 44 entre eux. Les doigts 37 ont des extrémités 38 qui sont rabuttues radialement vers l'extérieur et qui ont un diamètre maximal supérieur au diamètre de la surface 25 26,• de sorte que les doigts s'étendent axialement à l'extérieur de la surface externe 29 de l'écrou pour maintenir le manchon 13 associé avec l'écrou 12 avant le montage du raccord. Le manchon 13 est de préférence en une matière assez élastique,comme un métal, ce qui permet de resserrer élastiquement les doigts vers 30 l'axe du manchon par un mouvement de la surface de poussée 25 de l'écrou contre les extrémités 38, après quoi l'écrou 12 peut être déplacé coaxialement sur les extrémités 38 jusqu'à la position de montage initial dù raccord, comme on le voit sur la figure 5. Lorsque les extrémités 38 passent au-delà de la surface cylindri-35 que 26, l'élasticité des doigts les met dans la position représentée. Comme on le, voit en particulier sur les figures 2 et 3, 69 38881 2032276 la partie de support 35 et les doigts 37 sont définis par plusieurs fentes 39 s'étendant parallèlement à l'axe du manchon 13. Dans la forme de réalisation représentée, il y a quatrê fentes,mais il est bien entendu qu'on peut ménager un nombre de fentes convenable quel-5 conque. Les angles d'inclinaison de la surface 25 de l'écrou et de la surface 36 du manchon peuvent être identiques. Ainsi, comme on le voit sur la figure 4, la surface 25 porte contre la surface 36 pendant le montage du raccord pour pousser la surface 32 de la 10 partie avant 29 contre la surface de poussée 16 du corps. Etant donné que la partie avant est en porte-à-faux vers l'avant depuis la • partie médiane sensiblement rigide 34 et que la partie de support 35 et les doigts 37 sont en porte-à-faux vers l'arrière depuis la partie de support 35, une flexion radialement- vers l'intérieur de 15 la partie avant, de la partie de support et des doigts se produit graduellement par rapport à la partie médiane 34. Comme on le voit sur la figure 4, les nervures annulaires 30 et 31 mordent dans la paroi du tuyau à l'extrémité avant du manchon. La partie de support 35, comme on le voit sur la figure 6, est poussée radia-20 lement contre la paroi du tuyau derrière la partie médiane 34 et une force suffisante peut être appliquée par l'écrou 12 pour que la paroi du tuyau soit légèrement comprimée vers l'intérieur par le resserrement de la partie de support 35. Cependant, comme on le voit sur la figure 6, la disposition en porte-à-faux des doigts 25 37 les contraint à serrer irrégulièrement le tube et l'effort de resserrement diminue progressivement vers l'arrière en direction des extrémités 38. Toutefois, on obtient un resserrement suffisant de la partie de support 35 pendant le montage du raccord pour donner aux extrémités 38 un diamètre externe inférieur au diamètre 30 de la surface cylindrique 26, de façon à pouvoir dégager l'écrou des extrémités 38 des doigts, comme on le voit en particulier sur la figure 4, pour permettre de dévisser axialement l'écrou (vers la1 droite^ par exemple pour démonter le raccord. Au cours d'un tel démontage, le manchon 13 reste fixé d'une façon étanche à 35 l'extrémité du tuyau et ainsi le raccord peut être ultérieurement remonté^ si on le désire. La surface externe'tronconique 32 de la partie avant du „ / 69 38881 "7" 2032276 manchon peut avoir un angle d'inclinaison vers l'avant relativement faible, par exemple d'environ 4°, par rapport.à l'axe du manchon, la surface de poussée 16 du corps présente de préférence un plus grand angle d'inclinaison et peut avoir, à titre 5 illustratif, un angle d'inclinaison d'environ 15° par rapport à l'axe du raccord. Dans la disposition initiale non déformée, la surface avant 33 du manchon peut être cylindrique et parallèle à l'axe dudit manchon. Ainsi, la partie avant s'effile légèrement vers l'arrière depuis l'extrémité avant jusqu'à la partie médiane 10 angulaire relativement épaisse 34. La surface 33 peut présenter une partie d'extrémité tronconique convergant vers l'arrière 40 qui, à l'état non déformé du manchon, peut présenter un angle d'inclinaison d'environ 20° par rapport à l'axe. Les nervures 30 et 31, comme on le voit sur la figure 3, peu-15 vent comporter une surface avant plane annulaire 41 et une surface arrière tronconique's'élargissant vers l'arrière 42 pour améliorer leur prise sur le tuyau,lorsqu'elles sont poussées dans la paroi du tuyau,comme représenté sur la figure 4. • Dans la forme de réalisation représentée, les éléments du 20 raccord sont en une matière robuste appropriée comme un métal. Ainsi, les éléments du raccord peuvent être facilement réalisés par un simple usinage, de sorte que le raccord est de construction extrêmement simple et économique. Le montage du raccord est très simple. L'utilisateur in-25 troduit simplement l'extrémité T du tuyau coaxialement dans le manchon 13 qui reste associé à l'écrou 12, comme représenté sur la figure 2. L'écrou 12 est vissé sur le corps 20 et est avancé, par exemple, en le faisant tourner à l'aide des doigts pour mettre la partie avant 29 du manchon en contact avec la surface 30 de poussée 16 du corps. L'extrémité T du tuyau bute contre la surface 18 du corps. En faisant encore avancer l'écrou 12, par exemple à l'aide d'une clé ou autre outil convenable, l'écrou 12 qui comporte des méplats appropriés 43 pour coopérer avec ledit outil, pousse la surface 25 de l'écrou 12 contre la surface de 35 réaction 36 du manchon 13. A mesure que l'écrou 12 continue à avancer, la partie avant 29 est déviée par la surface de poussée 16 du corps de façon à presser les nervures d'étanchéité 30 et 31 69 38881 -8- 2032276 dans la paroi du tuyau près de l'extrémité interne de la surface 16 pour raccorder le manchon 13 d'une façon étanche et rigide, à l'extrémité ï du tuyau. En même temps, la partie de support 35 est resserréecontre la paroi du tuyau derrière la partie médiane 5 34 pour former un support efficace de l'extrémité T du tuyau derrière les nervures d'étanchéifcé 30 et 31» Etant donné que les forces de support ne sont pas appliquées brusquement par -la partie de support en porte-à-faux 36 et les doigts 37, on obtient un meilleur support du tuyau résistant aux vibrations, en augmentant sen-10 siblement la longévité du raccord dans des conditions rigoureuses/ par exemple,dans des- conditions de vibrations importantes. Comme décrit plus {haut, le montage du raccord place le manchon par rapport à l'écrou pour permettre un démontage facile, lorsqu'on le désire, en poussant les extrémités 38 des doigts 37 vers l'intérieur 15 de la surface 28 de l'écrou. Etant donné que le support du tuyau formé par les parties 35 et 37 du manchon se trouve sensiblement derrière la partie d'étanchéité, on obtient une meilleure résistance à une flexion angulaire du tuyau par rapport à la partie d'étanchéité, ce qui augmente la durée en service de la partie 20 d'étanchéité formée par les nervures annulaires 30 et 31. Comme indiqué plus haut, le démontage du raccord est effec>- " tué en desserrant simplement l'écrou pour l'enlever.et l'éloigner axialement du manchon et pour permettre au manchon de rester en relation étanche avec l'extrémité du tuyau en vue d'un remontage 25 ultérieur d'un raccord. Naturellement,l'invention n'est pas limitée à la forme de réalisation décrite et représentée et est susceptible de recevoir diverses variantes rentrant dans le cadre et l'esprit de l'invention. 69 38881 -9- 2032276 REVENDICATIONS 1. Raccord de tuyauterie caractérisé en ce qu'il comprend un corps présentant un alésage et un évidement à une extrémité de l'alésage définissant une surface de poussée évasée convergent 5 axialement vers l'intérieur et un épaulement annulaire pour buter contre une extrémité d'un tuyau s'étendant coaxialement vers 1'intérieur dans ledit évidement ; un écrou présentant un alésage défini par une surface de poussée évasée s'élargissant axialement vers l'intérieur et une surface cylindrique axialement externe 10 à travers laquelle s'étend coaxialement l'extrémité du tuyau, le diamètre de la surface cylindrique étant supérieur au diamètre externe de l'extrémité du tuyau pour définir un espace annulaire entre eux, l'écrou étant associé au corps pour permettre de faire avancer la surface de poussée de l'écrou vers le corps ; et un 15 manchon introduit coaxialement dans l'alésage de l'écrou et dans '1'évidement du corps, le manchon présentant une partie avant déformable comportant un élément annulaire mordant dans le tuyau, une partie médiane annulaire sensiblement rigide et une partie arrière flexible définissant une surface de' support du tuyau, 20 la surface de poussée de l'écrou resserrant ladite partie arrière, pour qu'elle supporte l'extrémité du tuyau^et poussant la partie avant contre la surface de poussée du corps afin de la déformer et de contraindre l'élément à mordre dans l'extrémité du tuyau par suite de l'avance de la surface de poussée de l'écrou vers 25 le corps au cours du montage du raccord. 2. Raccord selon la revendication 1, caractérisé en ce que le manchon comporte une partie déformable axialement externe s1é-tendant dans l'espace et qui maintient le manchon associé avec l'écrou avant le montage du raccord et permet de séparer axiale- 30 ment l'écrou du manchon après le montage du raccord. 3. Raccord selon la revendication 1, caractérisé en ce que nervures l'élément mordant dans le tube comprend plusieurs/annulaires effilées. 4. Raccord selon la revendication 1, caractérisé en ce que 35 la partie arrière comporte une partie annulaire fendue qui est destinée à être resserrée autour du tuyau. 5. Raccord selon la revendication 1, caractérisé en ce que 69 38881 ~,0~ 2032276 la partie arrière présente une épaisseur radiale au moins égale à l'épaisseur radiale de la partie médiane. 6. Raccord selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacune des parties avant et arrière sont resserrées par rapport 5 à la partie médiane par suite du montage du raccord. 7. Raccord selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte des doigts s'étendant dans l'espace compris entre qui la partiQQrrière et le tuyau ei/ sont destinés à venir en contact avec ce dernier après le montage du raccord. 10 8. Raccord selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un élément s'étendant axialement vers l'arrière depuis la partie arrière pour appliquer une force de support du tuyau qui diminue vers l'arrière afin d'empêcher une "brusque augmentation des efforts appliqués au tuyau à l'extrémité arrière 15 de la partie arrière. 9. Raccord selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte'un doigt s'étendant vers l'arrière depuis-la partie arrière dans ledit espace et présentant une extrémité recourbée s'étendant axialement à l'extérieur de la surface externe de l'é- 20 crou pour maintenir l'écrou et le manchon associés avant le montage du raccord. 10. Raccord selon la revendication S, caractérisé en ce que le doigt est espacé radialement vers l'extérieur du tuyau avant le montage du raccord et vient en contact avec le tuyau 25 après le montage du raccord. 11. Raccord selon la revendication 9, caractérisé en ce que le doigt est déplacé vers le tuyau à son extrémité avant par suite du resserrement de la partie arrière par l'écrou au cours-du montage du raccord. 30 12. Raccord selon la revendication 1, caractérisé en ce que plusieurs doigts périphériquement équidistants s'étendent vers l'arrière depuis la partie arrière dans ledit .espace et sont agencés pour venir en contact avec le tuyau et pour le supporter après le montage du raccord. 35 , 13. Raccord de tuyauterie caractérisé en ce qu'il comprend 69 38881 -,1" 2032276 un corps, un écrou, et un manchon annulaire s'étendant entre le corps et l'écrou et présentant une partie médiane annulaire péri phériquement continue sensiblement rigide, une partie avant déformable en porte-à-faux vers l'avant depuis la partie médiane, 5 une partie de support déformable périphériquement annulaire et continue qui est en porte-à-faux vers l'arrière depuis la partie médiane, lesdits éléments présentant des éléments associés pour pousser la partie avant et la mettre en contact étanche avec une extrémité du tuyau et pour pousser la partie de support au 10 contact de ladite extrémité du tuyau et un élément pour maintenir le manchon en association avec l'écrou avant le montage du raccord 14. Raccord selon la revendication 13, caractérisé en ce que le manchon présente plusieurs fentes périphériquement espacées s'étendant vers l'arrière depuis la partie médiane pour fa- 15 ciliter le resserrement de ladite partie de support. 15. Raccord selon la revendication 13, caractérisé en ce que l'élément de retenue comprend plusieurs doigts en porte-à-faux vers l'arrière depuis la partie de support et comportant des parties solidaires de l'écrou.