Brevet FR2237110A1 — publié le 19750207

La présente invention concerne un assemblage à manchon pour tuyaux, robi netterie ou similaires qui comporte un joint drétanchéIté et un élément de serrage annulaires placés entre le manchon et le tuyau à raccorder l'élément de serrage pouvant être sollicité parle joint d'étanchéïté. Il est généralement demandé que de tels assemblages résistent à la traction. Le risque principal pour ces assemblages étant en effet le détachement des tuyaux, éléments de robinetterie ou similaires, ainsi raccordes, sous l'effet de forces extérieures ou de la pression du fluide. Ceci est important, étant donné que les assemblages à manchon de ce type sont des raccordements par emboitement dans lesquels il ntexiste pas, ou en tout cas pas dans une mesure suffisante, de concor -dance de forme entre les parties à relier entre elles. C'est particulièrement vala ble -lors-que l'un des éléments à relier est en matière plastique car -on ne peut lui faire subir des contraintes permanentes sans risquer des déformations inacceptables. Pour cette raison, il faut éviter que les éléments à réunir ne subissent de telles contraintes notamment de la part de l'élément de serrage. -Il faut donc que ce dernier assure une résistance à la traction suffisante sans imposer de trop grandes contraintes de pression ou analogues, en particulier au tuyau à emboiter dans le manchon. Il est connu de réaliser un assemblage à manchon, dans lequel l'élément de--serrage annulaire est formé par une pluralité de galets monté sur un support com- munit I1 ntexiste alors dans ce cas que des contacts ponctuels ou linéaires entre le manchon et l#e'le'ment #de serrage, de même qu'entre ce dernier et le tuyau. Ainsi, même lorsque des forces relativement faibles agissent, de grandes pressions par un té de surface peuvent apparaitre alors qu'elles- doivent être évitées, en particulier dans le cas de tuyaux plastiques.D'autres inconvénients de cet assemblage à manchon connu sont le coût de revient assez important de la fabrication-et la manipulation peu pratique de l'éliment de serrage. Ces mêmes inconvénients subsistent pour un autre assemblage à manchon par emboitement, à immobilisation en poussée, dans lequel l'élément de serrage est un anneau à éléments multiples. L'invention a pour but de réaliser un assemblage à manchon qui supprime les inconvénients des assemblages connus. Elle vise en partuculier à simplifier la manipulation de l'élément de serrage et à en réduire le coût de revient. in outre, on désire que le joint annulaire d'étanchéïté qui agit sur l'élément de serrage en fonction de la- pression du fluide qu'il subie remplisse son rôle en toutes circonstances, malgré une mobilité axiale éventuelle. Pour atteindre cet objectif, 11élément de serrage de l'assemblage selon ltinvention comprend pièce annulaire qui porte sur son côté-tourné vers ltextré- mité libre du manchon une douille fendue, dont les fentes sont de préférences paral lèves à l'axe longitudinal de l'assemblage. il est possible alors de faire en sorte que la pièce annulaire constitue pour la douille une bride faisant saillie vers l'extérieur. Il existe bien des raccords à vis pour tuyaux en matière thermoplastique, dans lesquels des douilles de serrage sont utilisées et dont la partie qui se trouve du côté de l'extrémité libre du manchon est également fendue. Cependant, il s'agit dans ce cas de douille de serrage qui sont appuyées radialement contre le tube, donc dans la partie intérieure de l'assemblage, en utilisant un organe de serrage particulier qui peut être, par exemple un écrou de raccord, l'intensité de la compression radiale dépendant de la force ou du couple avec lequel est serré l'organe de serrage. C'est ce que l'invention vise à éviter. L'effet de serrage doit au contraire résulter du déplacement axial de la douille de serrage sous la poussée du joint d'étanchéité, ce dernier étant, quant à-lui, soumis à la pression du fluide qui se trouve dans la conduite tubulaire ou dans l'élément de robinetterie. La douille de serrage et/ou le manchon comportent à cet effet des surfaces obliques qui coopèrent entre elles pour réaliser le serrage désiré, de telle manière que le diamètre intérieur du manchon diminue de façon continue en direction de son extrémité libre. La pièce annulaire re constitue alors une surface d'appui continue pour le joint annulaire d'étanchéIté, éventuellement avec interposition d'un anneau de transmission. La pièce annulaire et la douille fendue peuvent être réalisées dans une matière solide, telle que du métal ou de la matière plastique dure. Un mode dtexécn tion particulièrement avantageux consiste à fabriquer au moins la pièce annulaire dans une matière ayant l'élasticité du caoutchouc. Dans ce cas, la douille peut aussi être en une matière élastique, les différentes sections délimitées par les fentes longitudinales pouvant être renforcées par des insertions métalliques. Il est aussi possible de constituer la douille avec des sections métalliques, vulcanisées, par exes- pie, sur la pièce annulaire. Dans chacun de ces deux cas, la douille de serrage obtenue est déformable élastiquement et grâce à ses parties métalliques, produit l'effet de serrage souhaité.Lorsque la douille est constituée par des sections métalliques, il convient de revêtir leur face intérieure d'un élastomère qui s'étend éventuellement sur les contés latéraux et frontal de ces sections. Ce revêtement en matière élastomère permet un serrage particulièrement mesuré notamment dans le cas de tuyaux ou éléments plastiques. De plus, le revêtement peut aussi améliorer les propriétés de frottement, dans 'le sens de la résistance à la traction recherchée. Par ailleurs, la pièce annulaire peut comporter un collet périphérique extérieur, pénétrant dans un évidement périphérique en forme de gorge du manchon. Une certaine liaison par conjugaison de forme peut ainsi être obtenue entre la pièce annulaire et par conséquent la douille de serrage elle-mSme et le manchon, ce qui ne concerne pas, bien entendu, l'assemblage, en tant que tel. Cette liaison par conjagai- son de forme permet simplement de retenir la douille de serrage et aussi éventuellement l'anneau d'étanchéité en position correcte pendant l'introduction du tuyau dans le manchon.Dans le cas d'un# manchon d'un seul tenant, le collet periphérlque ne peut être utilisé que lorsque la douille de serrage est déformable- élastiquement. Dans le cas d'un manchon en deux parties qui sont, par exe#mple, vissées l'une à l'autre, les éléments de serrage même plus ou moins rigides peuvent comporter un tel collet.Par ailleurs, même avec un manchon en deux parties, le collet périphérique peut être utile lors#que la douille de serrage est déformable et que la gorge périphérique dans laquelle pénètre le collet, se trouve à l'intérieur de la partie vissable non ouverte vers l'extérieur. -#ans ce cas l'élément de serrage est introduit dans la partie de manchon dévissée, puis ensuite cette dernière est revissée L'avantage particulier de ce mode de réalisation de l'invention est de permettre de loger le joint d'étanchéíté et la douille de serrage séparément dans leur siège respectif à l'intérieur du mancyon, la zone-du manchon recevant le joint étant plus facilement accessible, du fait que l'on peut dévisser l'une des parties du manchon.La liaison par conjugaison de forme entre la douille de serrage et la partie de manchon# dévissable présente dans ce cas l'avantage que la douille de serrage ne peut tomber, lors de la manipulation. C'est un avantage essentiel, en-particulier par rapport aux assemblages à manchon connus qui-comportent une immobilisation poussée, car dans ces dispositifs antérieurs la mnnipulation des éléments n'est pas toujours simple, d'autant plus qu'il faut tenir compte des conditions dans Iesquelles ces assemblages doivent être nteltés sur des chantiers ou autres lieux d'utilisatlon. Les sections constituant la douille peuvent présenter une épaisseur de paroi réduite à leur jonction, avec la pièce annulaire. Cela convient particulièrement, dans le cas des douilles de serrage qui sont en métal ou en une autre matière de r4- sistance analogue. Selon une autre caractéristigle de l'invention, le joint d'étanchéité peut être une bague de section radiale sensiblement en U, dont la face frontale est tournée vers la# douille de serrage et est à son contact, éventuellement avec interposition d'un anneau de transmission. L'utilisation d'une' bague ,de cette forme convient tout particulièrement. En effet, le fluide peut circuler à I1intérieur de cette--ro#ndelle, de sorte que ses deux ailes latérales sont appuyées contre les surfaces correspondanr tes du manchon et du tuyau. En outre, la pression du fluide permet également d'exercer une poussée favorable sur la douille de serrage qui est ainsi mise en bonne place par ladite-pression.Un déplacement asial de la douille de serrage et éventuellement de la bague est ainsi obtenu tandis que la section en U de cette dernière garantit dans chaque cas une étanchéité parfaite indépendamment de l'amplitude du déplacement éven ~tuez. L'aile de la bague à section en U qui est en contact avec le tuyau peut entre longitudinalement, plus longue que l'aile qui est-en contact avec le manchon. En outre, il est avantageux de constituer pour l'extrémité libre d'une aile de cette bague une butée à l'intérie-ur du manchon. Par ailleurs#, le manchon qui reçoit le le tuyau peut comporter une butée qui en limite 1' enfoncement, et ménage ainsi des gorges, canaux ou similaires qui assurent une communication entre le canal d'écoulement parcouru par le fluide et l'intérieur de la gouttière en U formée par la bague. L'assemblage à manchon selon l'invention s'applique avantageusement aux tuyaux plastiques, mais peut également s'appliquer aux tuyaux métalliques enduits ou non de matière plastique, et aux tuyaux constitués en toute autre matière. Dans tous les cas, le montage de l'assemblage est très simple. La confOrmation de la douille de serrage lui assure toujours une position perpendiculaire à l'axe longi tudinal du tuyau ou autre conduit. Lorsqu'une douille de serrage qui se déforme élastiquement comme le caoutchouc est utilisée une liaison parfaite peut également être assurée lorsque les dimensions des éléments a raccorder varient dans des limites de tolérance déterminées, ces variations de dimension sont inévitables notamment dans le cas des tuyaux plastiques.L'assemblage présente dans chaque cas une résistance à la traction suffisante malgré la simplicité de la structure et la faiblesse des contraintes, en particulier de celles exercées sur le tuyau intérieur, de sorte qu'il est toujours superflu d'utiliser des organes de support ou de liaison particuliers. L'assemblage selon l'invention. présente, de plus, une certaine déformabilité, qui lui permet de s'adapter à certains- mouvements de l'ensemble. Cette adaptation de l'assemblage à des mouvements extérieurs ne nuit pas à ltétanchélté, en raison, en particulier, de l'utilisation de la bague de section en U, car cette dernière peut corriger des défauts d'alignements entre les deux éléments raccorder. Cette adaptabilité est également assurée par le mode de réalisation de la douille de serrage qui est élastiquement déformable. Par ailleurs le manchon de l'assemblage selon l'invention peut indifféremment être réalisé d'un seul tenant ou en deux parties. Dans ce dernier cas la partie femelle du manchon, qui est, de façon appropriée, vissable sur l'autre partie, peut recevoir la douille de serrage, tandis que la bague d'étanchéité est logée dans l'autre partie dudit manchon. La description détaillée qui va suivre et les dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemples non limitatifs, feront mieux comprendre l'invention. Sur les dessins annexés la figure 1 est une coupe longitudinale d'un assemblage à manchon, la figure 2 est une coupe longitudinale d'un élément particulier de lten- semble, la figure 3 est la vue de face correspondant à l'élément de la figure 2, la figure 4 est une coupe suivant la ligne IV-IV de la figure 1. La figure 1 représente l'assemblage entre un manchon en deux parties 11 et 12 et un tuyau 13- qui est introduit dans ledit manchon. Ce dernier peut constituer ltextrémité d'un autre tuyau ou bien la tubulure d'un élément de robinetterie ou encore être un élément séparé constituant une sorte de boitier qui peut être raccordé à un autre composant, par un filetage 14. En général, un tel assemblage peut être appliqué à tous les éléments rencontrés dans la construction des canalisations. La partie 11 du manchon comporte intérieurement une butée 15 jusqu'à laquelle le tuyau 13 peut être enfoncé. Un joint étanche entre le manchon et le tuyau -13 est constitué par une bague 16 d' étanchéité présentant une section radiale en forme de U à ailes inégales. L'aile latérale 17-la plus longue de cette bague est en contact avec le-tuyau 13. L'aile latérale 18, plus courte, est logée à l'intérieur d'un évasement 19 de la partie il du manchon. Cette dernière comporte au voisinage de la butée 15, des canaux périphériques 20 où circule le fluide qui. se trouve dans le tuyau 13.Lesdits canaux 20 constituent une communication entre le tuyau 13 ou un - canal dtécoulement 21 pratiqué axialement dans le manchon avec l'intérieur 22 de la gouttière formée par la bague 16. Ainsi, dès que le fluide circule dans le tuyau 13 et le manchon, ledit fluide s'écoule entre les deux ailes 17 et t8 de la bague 16. La pression du-fluide appuie par suite, les deux ailes- respectivement contre le tu su 13 et la partie 11 du manchon. En outre, le fluide exerce sur la bague 16 une poussée axiale, de sorte qu'un élément de serrage 24 placé à l'intérieur de la partie 12 du manchon subit une poussée par l'intermédiaire de la face frontale 23 de la bague 16. Cet élément de serrage 24 comprend une pièce annulaire 25 en matière élastomère prolongée axialement par une sorte de douille 26, comportant des fentes longitudinales 27. La douille 26 se compose de plusieurs sections métalliques 28 qui comportent chacune sur leur face intérieure des crans sensiblement perpendiculaires à l'axe de la douille et recouverts -par un revêtement 29 élastomère. Ce dernier s'étend aussi sur les côtés latéraux 30 desdites sections 28 ainsi que sur leur cOté frontal 31 si bien que seule la face extérieure 32 de ces sections n'en est pas revêtue. La liaison entre la pièce annulaire 25 en élastomère et les sections 28 en métal, par exemple en laiton, - peut être réalisée par vulcanisation. La pièce annulaire 25 comporte un appendice en firme de collet périphérique 33 qui pénètre dans un évidement 34 correspondant de la partie 12 du manchon. Cela permet d'introduire l'élément de serrage 24 dans la partie 12 du manchon avant de relier entre elles les deux parties 11 et 12 de ce dernier grâce à un filetage 35, sans que ltélement de serrage 24 risque de tomber, lorsque les éléments sont mani- pulés. La liaison entre le manchon et le tuyau t3 est réalisée en introduisant d'abord la bague d'étanckéite 16 dans la partie il du manchon. Cette opération est facile du fait que les deux parties du manchon peuvent être séparées par dévissage. Après 1' introduction de l'élément de serrage dans la partie 12 du manchon de la fa çon décrite les deux parties Il et 12 du manchon sont réunies au moyen du filetage 35, le vissage étant poursuivi jusqu'à ce que la pièce annulaire 25 soit sensiblement au contact de la face frontale 23 de la bague d'étanchéité 16. Le tuyau 13 est ensuite introduit dans le sens de la flèche 36, dans le manchon ainsi constitué jusqu'à la butée 15. La partie 12 du manchon peut ensuite éventuellement être vissée encore un peu plus sur la partie Il jusqu'à ce qu'il apparaisse une certaine résistance au cours du vissage qui peut être effectué sans outil. En tout cas, lors du vissage toute application de force qui pourrait solliciter fortement l'élément de serrage 24 est évitée.La douille 26 de l'élément de serrage 24 coopère avec une surface annulaire intérieure 37 de la parti#e 12 du manchon, cette surface présente une forme tronconique, le petit diamètre étant tourné vers l'extérieur. Le serrage du tuyau 13 ne se produit que lorsque du fluide circule dans l'assemblage. Dès que le fluide se trouve à l'intérieur du tuyau 13 et du canal d'écoulement 21 du manchon, il s'écoule å l'intérieur de la bague d'étanchéité 16 de la manière précédemment décrite. La pression qu'il exerce sur l'élément de serrage 24 en direction axiale, dans le sens opposé à celui de la flèche 36, produit un déplacement de cet élément de serrage dans la même direction, de sorte qu'en raison de la conicité de la surface annulaire 37, les sections 28 de la douille 26 sont sollicitées contre la surface latérale du tuyau 13. Ainsi, un effet de coincement est obtenu et par suite la résistance à la traction souhaitée de la liaison est réalisée. Il est, dans ce cas, essentiel que le coincement ne dépende pas du serrage d'un organe de serrage quelconque. En fait c'est la pression du fluide qui détermine ce coincement ou serrage. 1l en résulte que l'assemblage selon l'invention peut être appliqué avec un manchon d'une seule pièce raccordant le tuyau 13 à un autre élément distinct dudit manchon. La possibilité de séparer la partie 11 du manchon de son autre partie 12, dans l'exemple de réalisation représenté sur les figures, n'a essentiellement pour but que de faciliter l'assemblage des éléments et en particulier la mise en place de la bague d'étanchéité et de l'élément de serrage. Par ailleurs, les sections 28 peuvent bien entendu titre réalisées non seulement en métal, mais aussi en n'importe quelle autre matière appropriée, par exes- ple en matière plastique dure, présentant des propriétés de résistance comparables. SSVENUICATIONS 1 - Assemblage à manchon pour tuyaux, robinetterie ou éléments analogue qui comporte un manchon, un joint d'étanchélté et un élément de serrage annulaires destinés à être placés tous deux entre le manchon et le tuyau ou l'élément similaire à- raccorder, l'élément de serrage pouvant être sollicité par le joint d'étanchérté, caractérisé en ce que 1 élément de serrage comprend une pièce annulaire qui porte sur son côté tourné vers l'extrémité libre du manchon une douille fendue dont les fentes sont de préférence parallèles a l'axe longitudinal de l'assemblage. 2 - Assemblage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce annulaire constitue pour la douille une bride qui fait saillie vers l'extérieur. 3 - Assemblage selon l'une des revendications f et 2, caractérisé en ce que la pièce annulaire et la douille fendue sont constituées en une matière solide, par exemple du métal ou de la matière plastique dure. 4 - Assemblage selon 1l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la pièce annulaire est en une matière ayant l'élasticité du caoutchouc, telle qu'un élastomère. 5 S- Assemblage selon la revendication 4, caractérisé en ce que la douille est en élastomère, les différentes sections limitées par les fentes longitudinales pouvant entre renforcées par des insertions métalliques. 6 - Assemblage selon la revendication 4, caractérisé en ce que la douille est constituée par des sections métalliques qui sont avantageusement vulcanisées sur la pièce annulaire. 7 - Assemblage selon la revendication 6, caractérisé en ce que les sections métalliques comportent sur leur face intérieure un revêtement en élastomère. 8 - Assemblage selon la revendication 7, caractérisé en ce que le revêtement en élastomère s'étend également sur les côtés frontal et latéraux des sections. 9 - Assemblage selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les sections de la douille comportent sur leur face interne des saillies ou des creux périphériques perpendiculaires à l'axe -de ladite douille pouvant, par exemple, présenter la forme de dents de scie. 10 - Assemblage selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la pièce annulaire #comporte un collet périphérique extérieur qui pénètre dans une gorge ou un évidement périphérique intérieur analogue du manchon. 1t- Assemblage selon l'une quelconque des revendications 1 à10 caractérisé en ce que les sections formant la douille comportent une épaisseur de paroi réduite à leur jonction avec la pièce annulaire. 12 - Assemblage selon l'une quelconque des revesdications 1 à il caractérisé en ce que le joint d'étanchéite est une bague, de coupe radiale en U, dont la face frontale est tournée vers l'élément de serrage et est en contact avec la pièce annu- laire éventuellement avec interposition d'un anneau de transmission0 13 - Assemblage selon la revendication 12 caractérisé en ce que l'aile de la bague en U en contact avec le tuyau est plus étendue dans le sens longitudinal de l'assemblage que l'aile en contact avec le manchon. 14 - Assemblage selon l'une des revendications 12 et 13, caractérisé en ce qu'une butée -est ménagée #b l'intérieur du manchon pour coopérer avec l'extrémité li- bre de l'aile de la bague qui est en contact avec ledit manchon. 15 - Assemblage selon l'une quelconque des revendications 12 à14 caractérisé en ce que 1' espace annulaire compris entre les ailes de la bague de section radiale en U peut recevoir le fluide. 16 - Assemblage selon la revendication 12 caractérisé en ce que le manchon qui reçoit le tuyau ou 1 'élément analogue par emboîtement comporte une butée qui en limite 1' enfoncement et ménage ainsi des gorges, canaux ou similaires qui assurent une communication entre le canal d'écoulement parcouru par le fluide et l'espace annulaire compris entre les ailes de la bègue. 17 -Assemblage selon l'une quelconque des revendications 1 à 16, caractérisé en ce que le manchon est réalisé en deux parties de façon telle que la partie extérieure ou femelle reçoit l'élément de serrage et la partie intérieure ou ni#1e le joint d'étanchéité.