Brevet FR2137355A1 — publié le 19721229

Tlinvention se rapporte à une pièce d'embranchement pour condhites et notamment quoique non exclusivement à une pièce d'embranchement symétrique dénommée fréquemment "culotte". Les pièces de ce type sont généralement constituées, comme montré à la figure 1 annexée, par un tronçon principal 1 auquel sont raccordés deux tronçons seèondaires 2, #,généralement légèrement' cOn#ques, et faisant entre eux un angle a. Dans la plupart des cas et notamment pour obtenir des courbes planes dans chaquç zone d'intersection, les génératrices des trois tronçons sont tangentes à une sphère virtuelle 4 dont le centre est confondu avec celui de la "culotte" et correspond au point d'intersection B des axes longitudinaux des tronçons. Dans de telles pièces d'embranchement, la jonction des deux tronçons secondaires 2, 3, définie par la ligne B - C, est soumise à des efforts importants, qui, dénommés généralement efforts de couture, sont repris par une nervure principale de renfort 5, associée à des nervures secondaires 6. Selon ce type de construction, la nervure principale 5 est disposée en tout ou partie à. 'in"'térièur ou à l'extérieur de la pièce d'embranchement. En raison de la mauvaise répartiion des efforts dans les nervures, et notamment dans celle principale #, celles-ci doivent être surdimentionnées, ce qui augmente lé prix de revient de la pièce d'embranchement. En outre,, l'expériencemon,tre que, les brusques variations de section à l'intérieur de la pièce d'embranchement perturbent de façon sensible ltécoulement du fluide la traversant, notamment lorsqu'elle est utilisée comme élément de dérivation. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients. A cet effet, elle est caractérisée en ce que deux demi-tronçons intermédiaires, d allure générale cylindrique ou conique, sont intercalés entre le tronçon principal et les tron çons secondaires, les génératrices de ces tronçons intermédiaires étant tangentes, d'une part, dans leur zone d'intersection avec le tronçon principal, à une sphère principale virtuelle à laquelle sont tangentes les génératrices dudit tronçon principal, et, d'autre part, dans leur zone d'intersection avec chaque tron çon secondaire, avec une sphère secondaire virtuelle à laquelle sont également tangentes les génératrices du tronçon secondaire considéré, les droites joignant le centre de la sphère principale virtuelle aux centres des sphères secondaires virtuelles dé limitant un angle aigu inférieur à l'angle formé par les axes longitudinaux des tronçons secondaires. Grâce à cet agencement, et lorsque la pièce d'embranchement est 'tilisée.pour dériver un fluide, la trajectoire de ce dernier est modifiée beaucoup plus progressivement que.dans la plupart des pièces d'embranchement actuelles, ce qui réduit considérablement la formation de zones turbulentes modifiant ~son écoulement. En outre, cette-disposition permet de compenser les efforts de coutur#e par un voile complet pénétrant. disposé dans le plan d'intersection des deux tronçons secondaires. De préférences le yoile pénétrant s'etend à l'extérieur de la zone díintersection des deux tronçons secondaires et est solidaire, par chacune de ses extrémités, d'une poutre parallèle à l'axe longitudinal de la pièce d'embranchement, accollée contre le demi-tronçon intermédiaire correspondant et dont l'une des extrémités est encastrée dans l'extrémité correspondante du voile, tandis que l'autre, extrémité prend appui sur une couronne ext6- rieure disposée dans le plan d'intersection du tronçon principal et des -demi#tronçons, intermédiaires. Cette construction conduit à une appréciable économie de matière. D'invention sera mieux.comprise à laide de la description qui suit en référence au,dessin schématique annexés représentant, à titre d',exemple non limitatif, une forme., d'exécution d'une pièce d'embranchement symétrique. Figure 2 en est une vue en plan par dessus en coupe longi tudinale Figure 3 en est une vue en coupe suivant 3-3 de figure 2. Belon l'invention, deux demi-tronçons intermédiaires 7 sont intercalés .entre le tronçon principal 1 et les deux tronçons secondaires-2 et 3. Dans leur zone d'intersection avec le tron -çon- rrincipal I, les génératrices 7a des demi-tronçons 2 sont tangentes à une sphère principale virtuelle 8, à laquelle sont également tangentes les génératrices la du tronçon principal lo En 'outre, '-dans leur zone d'intersection avec.chaque tronçon secondaire 2 ou 2 les génératrices Va. de ces demi-tronçons sont tangentes à une - sphère secondaire virtuelle 2 - 10 à laquelle sont également tangentes les génératrices 2a ou 3a du tronçon secondaire considéré. Comme le montre plus particulièrement la figure 2, les sphères secondaires virtuelles 2 et 10 sont disposées sur les axes longitudinaux des tronçons 2 et 2 qui forment entre eux un angle b Les droites joignant le centre B de la sphère principale 8 aux centres B et F des sphères secondaires 2 et 10 délimitant un angle c de valeur inférieure à l'angle b. Grâce à cet agencement, l'angle d à l'endroit de la transition entre le tronçon principal 1 et le tronçon intermédiaire 2 a une valeur égale à . En outre, l'angle e à l'endroit de transition entre le tronçon intermédiaire 2 et l'un des tronçons secondaires 2 ou 3 a une valeur égale à la différence entre la moitié de la différence entre les angles d et c et la conicité du tronçon secondaire considéré. il apparaît donc que ces deux angles d et e ont une valeur nettement inférieure à l'angle de transition f, montré à la figure 1, deù pièces d'embranchement actuelles. De ce fait, la construction selon l'invention permet d'obtenir un changement de direction symétrique et progressif qui améliore l'écoulement du fluide, notainnient lorsque la pièce d'embranchement est utilisée en pièce de dérivation.De plus, la faible valeur des angles d et e entraineune réduction~ corrélative des efforts auxquels sont soumises les intersections entre, d'une part, les tronçons I et 2 et les tronçons 2 et 2 ou Enfin, cette construction permet d'utiliser un voile péné trait 12 qui, disposé dans le plan d'intersection des tronçons secondaires 2 ou 3,ne perturbe absolument pas l'écoulement du fluide. Avantageusement, comme montré à la figure 3, le voile pénétrant 12 assurant la reprise des efforts de couture, s'étend à l'extérieur de la zone d'intersection entre les tronçons secondaires 2 et 5 et est lié par chacune de ses extrémités à une poutre 13 dtposée dans un plan sensiblement parallèle à l'axe longitudinal du tronçon 1 et de la pièce d'embranchement. Chaque poutre 13, accollée contre le demi-tronçon intermédiaire correspondant 2, est encastrée par l'une de ses extrémités dans l'ex- trémité correspondante du voile 12 et s'appuie contre une couronne 14 ceinturant l'intersection entre le tronçon 1 et les demi-tronçons 2. Il est à noter que l'effort de couture sollicitant le voile 12 est proportionnel à l'angle b alors que les efforts sollicitant la poutre 15 sont proportionnels à l'angle c, donc sont inférieurs. Enfin, de manière à éviter tous risques de vibrations, le voile 12 est associé à des éléments 15 qui augmentent son inertie. Les intervalles entre le voile 12 et ces éléments peuvent être garnis par un matériau de remplissage, tel que du béton 16. il est à noter que les éléments 12 sont liés au voile par des nervures 17, mais sont indépendants de l'enveloppe de la pièce de branchement. Dans cette forme d'exécution, les sphères virtuelles principales 8 et secondaires 9 et 10 ont des diamètres identiques, mais il est évident que ces derniers peuvent avoir des valeurs différentes en fonction des applications. De meme, une telle disposition peut être adaptée à la réalisation de pièces d'émbranchement assymétriques ou symétriques, mais comportant plus de deux tronçons secondaires. - REVENDICATIONS 1 -Pièce d'embranchement pour conduite, du type descelles constituées par un tronçon principal raccordé à des tronçons secondaires, caractérisée en ce que deux demi-tronçons inter médiaires, 'd' allure générale cylindrique ou conique, sont intercalés entre le tronçon principal et les tronçons secondaires, les génératrices de ces tronçons intermédiaires étant tangentes, .d'une part dans leur zone d'intersection avec le tronçon principal, une sphère'principale virtuelle à laquelle sont tangentes les génératrices dudit tronçon principal, et, d'autre part, dans leur zone d'intersection avec chaque tronçon secondaire, avec une gphbere secondaire virtuelle à laquelle sont également tangentes les génératrices du tronçon secondaire considéré, les droites,joignantle centre de la sphère principale virtuelle aux centres des sphères secondaires virtuelles délimitant un angle aigu inférieur à l'angle formé par les axes longitudinaux des tronçons secondaires. 2. - Pièce d'embranchement selon la revendication 1, carac bérisée en ce qu'un voile pénétrant s'étend à l'extérieur de la zone d'intersection des deux tronçons secondaires et est solidaire, par chacune de ses extrémités, d'une poutre parallèle à l'axe longitudinal de la pièce d'embranchement, accollée contre le demi-tronçon intermédiaire correspondant et dont l'une des extrémités est encastrée dans l'extrémité correspondante du voile, tandis que l'autre extrémité prend appui sur une couronne extérieure disposée dans le plan d'intersection du tronçon principal et des demi-tronçons intermédiaires. 3. - Pièce d'embranchement selon la revendication 2, caractérisée en ce que la partie intérieure du voile est associée à des éléments augmentant son inertie, ai. combinaison ou non avec un remplissage, et permettant d'éviter les vibrations et de favoriser l'écoulement du fluide.