Brevet FR2019985A1 — publié le 19700710

Ltinvention concerne une liaison entre éléments de tubes ou tuyaux en matière plastique, plus spécialement en matière plastique renforcée avec des fibres de verre, liaison réalisée à l'aide de couvre-joints, placés à l'intérieur et à l'extérieur des parois de tubes, dans la zone des joints des éléments tubulaires. L'utilisation de matière plastique renforcée avec des fibres de verre est très largement répandue pour la fabrication d'éléments de construction. Les bonnes propriétés mécaniques des matières plastiques, comparées aux autres matériaux, ainsi que leur résistance élevée à l'égard de la plupart des produits chimiques a été déterminante pour ce développement. n était donc évident qu'on allait utiliser des matières plastiques renforcées de fibres de verre pour la fabrication de tubes d'évacuation des gaz brûlés, tels qu'ils sont souvent utilisés dans l'industrie chimique. Pour des raisons de fabrication et de transport, ces tubes sont en- général assemblés à partir de plusieurs éléments tubulaires.Le raccordement des différents éléments entre eux s'effectuait jusqu'à maintenant, la plupart du temps, par collage, en utilisant des manchons, des brides ou des emmanchements. La plupart du temps, les emplacements des joints étaient renforcés à laide de laminés faits à la main. Toutes ces constructions ont itinconvénient qu'aux emplacements des joints des différents éléments tubulaires, ceuxici ne sont pas suffisamment solides; par exemple, des tuyaux de cheminée fabriqués de cette façon ne peuvent souvent pas encaisser les efforts provenant principalement de la pression du vent. Pour diminuer le risque de voilement, les tuyaux devaient souvent être rigidifiés à l'aide de construction sandwich onéreuses. Etant donné que toutes ces méthodes donnaient des résultats irréguliers et ne permettaient pas de calculs préalables, les tuyaux de ce type étaient jusqu'à maintenant retenus à l'aide de cables ou accrochés à des supports. Ltinvention vise' donc à réaliser une liaison entre éléments de tubes en matière plastique, qui confère à l'emplacement des joints une solidité et une rigidité suffisantes pour que ces tu bes puissent être utilisés meAme pour de grandes hauteurs sans dispositifs de support ou de maintien supplémentaires. A cet effet l'invention prévoit pour des éléments de tubes en matière plastique, munis de couvre-joints et placés à l'intérieur et à l'extérieur sur les parois des tubes, dans la zone des joints desdits éléments tubulaires, què le couvre-joint placé à ltexté- rieur des tubes est constitué par des éléments plats dont la base est adaptée au pourtour du tube et dont les bords orientés dans le sens de l'axe sont coudés vers l'extérieur et reliés ensemble pour constituer des rebords de collerette, chacun de ces rebords étant prolongé et replié dans le sens de la périphérie dès tubes. Les parties des rebords de collerette, repliées dans le sens de la périphérie des tubesjpeuvent entre réalisées sous forme de surfaces inclinées par rapport à l'axe du tube et sur lesquelles est enfilée une bague de conicité appropriée. Selon une autre caractéristique de l'invention, il est prévu que chaque partie repliée dans le sens de la périphérie des tubes de l'un des rebords de collerettes des éléments plats est reliée à la partie repliée dans le m#me sens du rebord de collerette de l'élément plat adjacent. Le raccord de tube conforme à l'inventionest représenté sur le dessin annexé sous forme de deux exemples de réalisation et il est décrit ci-après. Sur le dessin la fig. 1 représente en perspective l'ensemble de construction du couvre-joint dans la zone du joint entre deux éléments de tubes; la fig. 2 est une vue en perspective, d'un élément plat du couvre-joint extérieur des tubes; la fig. 3 est une vue en perspective d'une autre forme de réalisation de l'élément plat du couvre-joint extérieur; et la fig. 4 est une vue en coupe transversale à travers le raccord de tube dans la zone de l'emplacement du joint entre deux éléments tubulaires, pour lequel on a utilisé les éléments plats représentés sur la fig. 3 pour le couvre-joint extérieur. Pour relier deux éléments de tubes 1 et 2, on place, selon la fig. 1, un couvre-joint intérieur 4 et un couvre-joint extérieur 5 sur les parois du tube dans la zone du joint 3. Le couvre-joint extérieur 5 est constitué par différents éléments plats 6 (voir également fig. 2 et 3) dont la base 7 est adaptée au pourtour ex térieur des éléments de tubes å raccorder. Les bords des éléments 6, orientés dans le sens de l'axe, sont coudés vers l'extérieur pour constituer des rebords de collerette 8 et 9, le rebord 9 étant prolongé et replié pour former une surface 10 ou 11 qui suit la périphérie du tube. Pour accroitre la rigidité, les rebords de collerette peuvent être munis de raidisseurs 12.Les différents éléments plats 6 sont placés à l'extérieur sur les deux éléments de tubes 1 et 2; leurs surfaces de base 7 sont reliées aux parois des tubes et leurs. rebords de collerette 8 et 9 sont reliés entre eux. Dans les éléments 6 représentés sur la fig. 3, la surface llj repliée dans le sens de la périphérie des éléments de tubes à re lieroest suffisamment longue, lorsquton aligne l'un à côté de 1' autre les éléments à l'extérieur des éléments de tube (fig. 4), pour que les surfaces 11 se recouvrent; elles peuvent entre reliées entre elles aux points de recouvrement.De cette façon, on constitue une bague de rigidintìon double, concentrique, constituée, d'une part,par parla base 7 et1 d'autre part, par les surfaces 11 des éléments 6 repliées et reliées ensemble; cette bague empêche le raccord de tube de se déformer dans la zone des joints 3. Si, pour des raisons de fabrication ou de montage, les éléments 6 ne peuvent pas être réalisés avec les grandes surfaces repliées 11, la partie repliée du rebord de collerette 9 peut également, selon les fig. 1 et 2, entre réalisée sous forme de surface 10 raccourcie et inclinée vers l'axe du tube. Après que les éléments 6 aient été alignés sur la face extérieure des éléments de tubes 1 et 2 et qu'ils aient été reliés entre eux et avec les parois des tubes, on peut enfiler, en plus, sur les surfaces 10, une bague 13 dont la conicité correspond à l'inclinaison de ces surfaces; cette bague assure, avec les éléments 6, une rigidification suffisante des joints 3 des éléments de tube 1 et 2. Les éléments 6, ainsi que les éléments de tubes, sont réalisés en matière plastique, de préférence en matière plastique renforcée avec des fibres de verreoet peuvent être fabriqués par extrusion. On obtient ainsi des éléments de qualité beaucoup plus régulière que les éléments fabriqués à la main. Etant donné les teneurs plus élevées en verre que l'on peut en général obtenir avec le procédé par extrusion, comprises entre 45 et 50 vé en poids environ, les coefficients de résistance des éléments plats fabriqués par extrusion sont très supérieurs à ceux des éléments fabriqués à la main. la liaison des différents éléments de matière plastique entre eux s'effectue de façon appropriée par collage, la pression d'application nécessaire au collage pouvant être obtenue par exemple en rivant ou en vissant ensemble les éléments à coller. L'avantage de la liaison conforme à l'invention d'éléments de tubes en matière plastique par rapport aux liaisons connues réside principalement en ce que l'utilisation d'éléments plats préfabriqués, et dont les coefficients de résistance sont donc vérifiables, permet la transmission d'efforts élevés, assure en même temps la rigidification du raccordement des tubes, permet un montage simple et rapide des éléments plats sur le chantier, ce qui permet par exemple d'ériger des tuyaux de- cheminée non soutenus de grand diamètre et de hauteur importante. Exemple La liaison de tube conforme à l'invention a servi à ériger une cheminée d'évacuationdede gaz brûlés en résine polyester, renforcée de fibres de verre à partir d'éléments de tuyau individuelsymontés ensemble et non soutenus. L'orifice supérieur de la cheminée était prévu à environ 45 m au-dessus du sol. La longueur totale de la cheminée devait titre d'environ 44 m et la cheminée devait être vissée à un bSti d'acier- jusqu'à 12 m au-dessus du sol, de sorte que la hauteur de cheminée non soutenue était d'environ 33 m. La cheminée devait avoir un diamètre de 2,5 m allant en s'élargissant à l'orifice supérieur jusqu'à environ 3,5 m à la façon d'un diffuseur.La partie cylindrique de la cheminée non soutenue a été réalisée en éléments d'environ 6 m de long fabriqués en résine polyester renforcée de fibres de verre selon le procédé par enroulement. L'épaisseur de paroi de la cheminée au point d'encastrement de celle-ci était d'environ 20 mm et diminuait jusqu'à environ 10 mm vers l'orifice supérieur. Les différents éléments recevaient à leurs extrémités un biseautage conique de 150 et ils ont été reliés ensemble au moyen de résine adhésive le long de cet emmanchement. Pour couvrir les emplacements de joint, on a appliqué sur la face interne de la cheminée des segments annulaires et sur la face externe des éléments plats représentés sur la fig. 2 et on les a collé aux éléments de tuyau, ainsi qu'entre eux. Pour obtenir la pression d'application nécessaire au collage, les éléments plats ont été vissés entre eux et vissés sur les éléments de tuyaux. Sur les éléments plats a été ensuite enfilée une bague conique selon la fig. 1 en résine de polyester renforcé avec des fibres de verre etelea été colléeet visséeavec les éléments plats. La bague et les éléments plats constituent ainsi une rigidification annulaire qui maintient la section circulaire de la cneminée,m#me lorsque les efforts provenant de la pression du vent sont élevés. Selon les calculs de résistance et les mesures qui ont été effectués, on a pu garantir pour la construction de la cheminée une résistance à la traction de 25 kg/mm2 et une résistance à la flexion de 35kg/ mm2. REVENDI G & I0NS 1 - Liaison entre éléments de tubes ou tuyaux en matière plastique, plus spécialement en matière plastique renforcée avec des fibres de verre, liaison réalisée à l'aide de couvre-joints, placés à l'intérieur et à l'extérieur des parois de tubes, dans la zone des joints des éléments tubulaires, caractérisée en ce que le couvre-joint placé à l'extérieur des tubes est constitué par des éléments plats dont la base est adaptée au pourtour du tube et dont les bords orientés dans le sens de l'axe sont coudés vers ltextérieur et reliés ensemble pour constituer des rebords de collerette, chacun de ces rebords étant prolongé et replié dans le sens de la périphérie des tubes. 2 - Liaison entre éléments de tube selon la revendication 1, caractérisée en ce que les parties des rebords de collerette repliées dans le sens de la périphérie des tubes constituent des surfaces inclinées par rapport à l'axe du tube et sur lesquelles est enfilée une bague de conicité appropriée. 3 - Liaison entre éléments de tube selon la revendication 1, caractérisée en ce que chaque partie repliée dans le sens de la périphérie des tubes de l'un des rebords de collerettes des éléments plats est reliée à la partie repliée dans le m#me sens du rebord de collerette de l'élément plat adjacent.