Brevet FR2282082A1 — publié le 19760312

La présente invention concerne un raccord de tuyaux et plus particulièrement, un raccord de tuyaux du type å mécanisme de blocage qui présente une étanchéité å l'air élevée et une grande résistance å une force tendant å extraire, courber ou secouer des tuyaux raccordés de façon étanche l'un å l'autre par le raccord. Les raccords de tuyaux de la technique antérieure, du type vissé, présentent l'inconvénient que les parties filetées des tuyaux raccordés de façon étanche l'un à l'autre par les raccords sont souvent brisés par une force rdiultant de l'effondrement ou de l'ébranlement du sol dans lequel les tuyaux-ont été posés ou que les tuyaux ne peuvent pas être raccordés de façon parfaitement étanche par les raccords en raison du manque d'habileté des plombiers ce qui entratne- des accidents Pour éliniaer les difficultés mentionnées ct-dessus , on a mis au point divers types de raccords de tuyaux du type à pénétration ctest-adire comportant des éléments pénétrant partiellement dans les tuyaux. Toutefois, la plupart des raccords de la technique antérieure se sont révélés incapables de supporter une force puissante tendant å extraire les tuyaux du raccord . Un des raccords classiques a été conçu démaniere qu'une bague d'appui et une bague de poussée métallique se trouvent en série dans chacune des chambres ménagées dans les parties terminales du corps du raccord de tuyaux; un élément de blocage en forme d'entonnoir est disposé entre la bague d'appui et la bague de poussée métallique adjacentes et, quand on visse l'écrou d'extrémité sur ourdais la partie terminale correspondante du corps, l'élément de blocage se soulève alors qu'il se trouve serré entre la bague d'appui et la bague de poussée métallique de sorte que l'arête intérieure circulaire de cet élément de blocage mord, c'est-g-dire pénètre partiellement dans la paroi périphérique du tuyau correspondant , ce qui empêche les tuyaux raccordés de façon étanche de sortir facilement du raccord.Toutefois, avec le type précité de raccord de tuyaux de la technique antérieure, les éléments de blocage sont fortement déformés et ne peuvent pas supporter une grande force de desserrage accidentelle en raison de leur faible rigidité et, en outre, la déformation précitée reste intacte pendant longtemps . Par conséquent, de même si, pour des raisons d'entretien ou de rdpsrations on desserre les écrous d'extrémité afin d'enlever le raccord des tuyaux raccordés de façon étanche, les éléments de blocage ne reprennent pas leur forme conique initiale mais restent fixés aux parois périphériques des tuyaux raccordés , ce qui entratne l'inconvénient que l'on ne peut pas enlever facilement le raccord des tuyaux. Une autre forme de raccord de tuyaux du type å pénétration annulaire comprend une collerette pourvue sur sa périphérie extérieure d'une ge ayant un section droite en forme de dents de scie et disposée à chaque extrémité du raccord ainsi qu'un élément de blocage élastique en forme logé dans un écrou logéd'extrémité se vissant sur chaque extrémité d'entonnoir/du corps du raccord de façon à entourer la collerette.Ce raccord est conçu de manière telle qu'il faut agrandir sur le chantier les parties terminales des tuyaux devant etre raccordé de façon à y introduire la collerette; on vissé l'écrou d'extrémité pour orienter l'élément de verrouillage vers le haut ce qui amène son arete intérieure à pénétrer dans la paroi périphérique extérieure de la partie terminale tu tuyau correspondant dont le diamètre a été agrandi de manière que la partie terminale soit supportée par la collerette.Toutefois, cette seconde forme de raccord de la technique antérieure présente encore l'inconvénient d'exiger un travail supplémentaire sur le chantier pour agrandir le diamètre des tuyaux à raccorder, ce qui se traduit inévitablement par un agrandissement de diamètre irrégulier et, par conséquent, une aptitude variable du raccord à résister à une force tendant à extraire les tuyaux et , comme dans le raccord conçu précédent les éléments de blocage sont déformés d'une façon permanente et ne reprennent pas leur forme initiale conique de sorte que l'on ne peut pas extraire facilement le raccord en vue d'un entretien ou d'une réparation. C'est pourquoi la présente invention a pour objet un raccord de tuyaux perfectionné du type à pénétration dans lequel le diamètre d'un élément de blocage annulaire logé dans la partie terminale du raccord diminue élastiquement sous l'action de coincement d'une bague de coincement placée en série avec l'écrou d'extrémité correspondant du raccord pour amener l'arête intérieure de l'élément de blocage à pénétrer dans la paroi périphérique extérieure de la partie terminale de chacun des tuyaux à raccorder hermétiquement , ceci permettant aux tuyaux raccordés hermétiquement de présenter une résistance accrue à une force tendant à les extraire du raccord. Un autre objet de la présente invention réside dans l'obten- tion d'un raccord de tuyaux du type à pénétration, facilement démontable, dont l'agencement simple et qui supporte parfaitement une force tendant à extraire, courber ou secouer les tubes raccordés hermétiquement. Up autre objet encore de la présente invention réside dans l'obtention d'un raccord de tuyaux du type à pénétration que l'on peut utiliser facilement sans qu'il soit nécessaire d'appliquer un travail d'usinage supplémentaire sûr le chantier , soit au raccord , soit aux tuyaux raccordés hermétiquement l'un à l'autre par ce raccord. Selon la ptésente invention , la demanderesse a créé un raccord de tuyaux qui comprend : (a) un corps de raccord destiné à recevoir les parties terminales des tuyaux à raccorder leunxl'autre, deux écrous d'extrémité se vissant sur ou dans les parties terminales correspondantes du corps, (b) deux chambres d'actionnement délimitées par des parties d'alésage de plus grand diamètre ménagées dans les deux parties terminales du corps et des trous borgnes formés dans les écrous d'extrémité, (c) deux éléments de blocage annulaires dont chacun est logé dans la chambre d'ac tionnement correspondante et est pourvu d'une surface extérieure inclinée dont le diamètre augmente progressivement en direction de la partie centrale du raccord et d'une surface intérieure inclinée dont le diamètre diminue progressivement en direction de ladite partie centrale, ainsi que d'une arête intérieure circulaire formée par la surface intérieure inclinée et les faces terminales des éléments de blocage disposées près de la partie centrale du corps du raccord , chacun desdits éléments de blocage annulaires /sectionnés en un endroit et (d) deux bagues de coincement disposées chacune sur la paroi terminale de 1 écrou d' extrémité correspondant, logée dans la chambre correspondante d'actionnementlet pourvue dune surface intérieure de forme complémentaire de la surface extérieure inclinée de l'élément de blocage. A mesure que les écrous d'extrémité se déplacent vers la partie centrale du corps quand on les visse, chaque bague de coincement diminue progressivement le diamètre de l'élément de blocage correspondant, ce qui fait pénétrer partiellement l'arete intérieure circulaire de cet élément dans la paroi périphérique de chacun des tuyaux que lton raccorde l'un à l'autre. titi raccord selon la présente invention présente l'avantage que des tuyaux raccordés hermétiquement opposent une grande résistance à une force puissante tendant à les extraire du raccord, cela grâce à une très simple opération de contraction du diamètre de chaque élément de blocage. Un autre avantage de l'invention réside dans le fait que la bague de coincement en contact avec l'écrou d'extrémité ou fixée à ce dernier suit le déplacement axial de ce dernier, ce qui permet à l'élément de blocage de s'appliquer au tuyau correspondant et de s'en séparer sans difficultés. Le cas échéant , la bague de coincement et l'écrou d'extrémité peuvent faire corps l'un avec l'autre Pour obtenir un isolement électrique entre les tuyaux introduits dans le raccord , les bagues de coincement peuvent être en une laitière isolante de l'électricité L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description faite ci-apres en référence au dessin ci-annexé sur lequel le fig. 1 illustre partiellement en coupe , un raccord selon un iode de réalisation de la présente invention avant qu'il ne raccorde de façon hermétique aes tuyaux l'un à l'autre ; le fig. 2 montre la disposition des pièces du mode de réalisation de la fig. 1 lorsque le raccordement hermétique des tuyaux est terminé;; le fig. 3 montre la disposition des pièces du mode de realisation de la fig. 1 lorsque les tuyaux raccordés hermétiquement ont été soumis à une force tendant à les extraire du raccord; le fig. 4 est une vue frontale de ltélement de blocage annu laire du mode de réalisation de la fig. 1; la fig. 5 est une coupe faite par 5-5 de la fig. 4;; la fig. 6 montre, partiellement en coupe, un raccord selon un autre mode de réalisation de l'invention la fig. 7 montre la disposition des pièces du raccord de la fig. 6 lorsque le raccord ne raccorde pas hermétiquement les tuyaux l'un à l'autre la fig. 8 montre la disposition des pièces du raccord de la fig. 6 lorsque ledit raccord raccorde hermétiquement les tuyaux l'un à l'autre; la fig. 9 montre la disposition des pièces du raccord de la fig. 6 lorsque les tuyaux raccordés hermétiquement ont été soumis à une force tendant à les extraire du raccord; la fig. 10 illustre un élément de blocage annulaire utilisé avec le mode de réalisation de--la fig. 6, et et la fig. 11 et une coupe faite par 11-@@ de la fig. 10 . En se référant à la fig. 1 9 on voit qu'un raccord de tuyau , désigné d'une façon générale par la référence 20, comprend un corps cylindrique 22 et deux éléments ou écrous d'extrémité 24 montés sur les deux extrémités du corps 22. Le corps 22 est traversé par un alésage principal longitudinal 26 dans lequel les extrémités en regard des tuyaux 28 à raccorder sont 4ntroduites . Les deux parties terminales 23- du corps 22 comportent des chambrages30 ayant un diamètre plus grand que l'alésage principal 26. La paroi délimitant chaque chambrage 30 se raccorde à la paroi délimitant l'alésage principal 26 par une surface inclinée 32. Chaque écrou terminal 24 pourvu d'un trou-borgne 34 dont la paroi inférieure est filetée en 25 se visse sur la partie terminale 23 du corps 22 dont la surface extérieure comporte des filetages extérieurs 27. Le trou borgne 34 et le chambrage 30 délimite une chambre d'actionnement 36. Dans cette chambre 36, un joint annulaire 38 , en matière élastique, comme par exemple du caoutchouc synthétique , et pourvu d'une surface inclinée 40 complémentaire de la surface inclinée 32, est disposé sur la surface intérieure 32. Une bague d'appui annulaire 42#eitdisposée au voisinage du joint 38. Un élément de blocage 44 comprend une face terminale 46, située près de la partie centrale du corps 22 et sensiblement perpendiculaire à l'axe du raccord 20, une surface extérieure inclinée 48 dont le diamètre augmente progressivement en direction de la partie centrale du corps 22 et une surface intérieure inclinée 50 dont le diamètre diminue progressivement an direction de la partie centrale du corps 22. La surface intérieure inclinée 50 et la face terminale 46 de l'élément de blocage 44 forment une arête intérieure circulaire coupante 52. Comme on peut le voir sur les figures 1 , 2, 3 et 5, l'element de blocage 44 a donc une#section droite trapezotdale .Dans une variante, l'élément de blocage 44 peut avoir une section droite triangulaire . Comme on peut le voir sur les figures 4 et 5, 11 élément de blocage 44 est sectionné dans une partie référewcEe54. Quand une force de compression est appliquée à lapériphériede l'élément de blocage 44, l'espace sectionné 54 se contracte de sorte que le diamètre de l'élément de blocage 44 diminue .Cet élément i blocage 44 est de préférence en acier, par exemple de la catégorie AISI 1045 ou 1046 , qui est plus dur que le tuyau 28. il est en coutre souhaitable, pour augmenter la dureté de l'élément de blocage 44 et empêcher son usure, qu'au moins le bord circulaire 52 et sa partie adjacente de l'élément de blocage 44 soient trempés. Une bague de coincement 56 comporte une surface intérieure circulaire 58 complémentaire de la surface extérieure inclinée 48 de l'élément de blocage 44, Au moins une partie de la surface intérieure circulaire 58 est superposée à au moins à une partie de la surface extérieure 48. L'extrémité 60 de la bague de coincement 56 distante de la surface de contact inclinée 40 du joint 38, ceest- & dire de la partie centrale du corps 22, porte contre la surface intérieure 62 de la paroi terminale 64 de l'écrou d'extrémité 24. il ~est souhaitable que da bague de coincement 56 soit en une matière extrêmement rigide comme, par exemple , de l'acier laminé destiné aux structures générales. Dans une variante, la bague de coincement 56 est formée par une matière non conductrice de l'électricité comme, par exemple , une résine synthetique, au lieu de l'acier et les tuyaux 28 peuvent être isolés électriquement les uns des autres Comme on peut le voir sur les fig. 1 et- 2, les tuyaux 28 sont introduits dans le raccord 20 à travers les bagues de coincement 56, les éléments de blocage 54, les bagues d'appui 42 et les joints 38 corres pondants. Quand on fait tourner l'écrou d extrémité 24 de manière qu'il se déplace vers la partie centrale du corps 22, c'est-à-dire que l'on visse l'écrou 24 sur la partie terminale 23 du corps 22, la bague de coince ment 56 se déplace/dans la même direction et sur la même distance que l'écrou d'extrémité 24, ce qui amène la surface extérieure 48 de l'élément de blocage 44 et la surface intérieure circulaire 58 de la bague de coincement 56 en superposition sur une plus grande longueur. A ce moment, la bague de coincement 56 exerce une action de coincement sur l1élément de blocage 44 qui, à son tour, se déplace vers la partie centrale du corps 22 et diminue progressivement de diamètre en raison du fait que l'espace sectionné 54 ( voir fig. 4 et 5 ) se contracte .Ce déplacement axial de l'élément de blocage 44 entrain une compression dans la meme direction du joint 38 sous l'action de la bague d'appui 42 avec, comme conséquence , sa déformation . Ctest pourquoi la paroi intériéure du joint 38 viettporter étroitement contre la périphérie du tuyau correspondant 28 et assure une étanchéité parfaite. Quand l'écrou d'extrémité 24 atteint son point extrême de rotation, l'arête circulaire 52 de l'élément de blocage 44 mord, ctest- - dire pénètre partiellement dans la périphérie du tube 28 comme on l'a représenté d'une façon exagérée sur la fig. 2. Du fait qutà ce moment l'arête circulaire 52 de l'élément de blocage 44 est pratiquement en contact linéaire avec la périphérie du tube 28, cette pénétration a lieu sur la totalité de la périphérie an ne demandant qu'une légère force appliquée en direction du centre de l'élément de--blocage 44.On va supposer maintenant que les tuyaux 28 de la fig. 2 raccordés de façon étanche présentent la disposition de la fig. 3 après qu'on les ait soumis à une force tendant à les extraire du raccord 20, c'est-à-dire què les extrémités en regard des tuyaux 28 ont été d-lplacdes de leur position initiale représentée en trait mixte jusqu'à la position représentée en trait plein .L'élément de blocage 44 se déplace alors en direction de la paroi terminale 64 de l'écrou d'extrémité 24 le long de la surface intérieure circulaire inclinée 58 de la bague de coincement 56, le diamètre de l'élément de blocage 44 diminuant progressivement , grâce à quoi l'arête circulaire 52 de l'élément de blocage 44 est aEkenée à pénétrer plus profondément dans la périphérie du tuyau correspondant 28. Du fait que l'élément de blocage 44 est déplacé en direction de la paroi terminale 64 de l'écrou d'extrémité correspondant 24 moins que ne l'est le tuyau 288 une Savure 66 se forme sur la périphérie du tuyau 28. La bavure 66 porte contre la face terminale 46 de l'élément de blocage 44 de façon à agir comme butée .Même si, par conséquent, une force tendant à extraire le tuyau est appliquée accidentellement, l'élément de blocage 44 agit inversement de manière à raccorder hermétiquement les tuyaux 28 plus fermement au moyen des bavures 66 ce qui empêche les tuyaux 28 de sortir du raccord 20 à moins qu'ils ne se brisent a la partie dans laquelle pénètre hdite arete ou en tout autre endroit Des essais ont été effectués sur un raccord conçu selon la présente invention et les résultats sont donnés dans le tableau ci-dessous. Tableau 1 Résultats des essais Diamètre nominal Couple appliqué aux Force de traction des tuyaux pour écrous terninaux maximale appliquée gaz ( cm ) ( kg - m ) (tonnes ) 25 10 5,7 50 20 15,0 75 40 20,8 Tout raccord du type à pénétration est prévu pcur présenter une résistance à la traction maximale correspondant à une fraction des valeurs mentionnées ci-dessus, ce qui montre que le raccord de la présente invention oppose une résistance remarquablement élevée à une force tendant à extraire les tubes Les figures 6 à 11 illustrât conjointement un raccord selon un autre iode de réalisation de la présente invention. Contrairement au mode de réalisation précédent , les filetages extérieurs 70 sont formés sur les parois periphériques des écrous d'extrémité 68. Des filetages intérieurs 72 sont taillés dans les parois intérieures des deux parties terminales 74 du corps 22 du raccord . De ce fait, les écrous d'extrémité 68 sont vissés dansa les deux parties terminales 74 du corps 22. L'extrémité intérieure des écrous d'extrémité 68 constitue une bague de coincement 76 dont la surface intérieure inclinée 78 a un diamètre qui augmente progressivsulent en direction de la partie centrale d'un raccord 20 de manière à être complémentaire de la surface extérieure inclinée 48 d'un élément de blocage 44. Entre un joint 38 et la bague de coincement 76 se trouve une bague d'appui 80 pourvue d'un évidement 82 destinée à rcevoit 'a face d'extrémité 46 de l'élément de blocage 44 qui est disposée près de la partie centrale du corps 22. Les autres piècés et éléments du iecond mode de réalisation ont la même structure et le même agencement que ceux décrits à propos des modes de réalisation précédant les fig. 1 à 5 et portent les memes références. La fig. 7 montre 1'agencement du raccord 20 où l'élément de blocage 44 reste séparé du tuyau 28. Quand on fait tourner l'écrou 68 pour qu'il pénètre dans la partie d'extrémité 74 du corps 22-, l'arête intérieure circulaire 52 de l'élément de blocage 44 pénètre alors dans la périphérie du tuyau 28 en complétant le serrage hermétique des tuyaux 28, comme représenté de façon exagérée sur la fig. 8.Les pièces du second mode de réalisation sont actionnées de la même manière et Jouent le même rôle que celles du mode de réalisation des fig. 1 a 5 et leur description a été omise La fig. 9 montre l'agencement du raccord 20 où l'arête vint6" rieure circulaire 52 de l'élément de blocage 44 pAnbtre plus profondément dans la périphérie du tuyau 28 quand les tuyaux raccordés 28 sont soumis A une force d'extraction tendant à déplacer les tuyaux de leur position initiale représentée en trait mixte jusqu'à la position représentée en trait plein, l'extråction des tuyaux 28 du raccord 20 étant ainsi rendue plus difficile, comme décrit précédemment à propos du premier mode de réalisation en référence à la fig. 3. les fig. 10 et 11 montrent l'élément de blocage du second mode de réalisation de la présente invention . Cet élément de blocage 44 e exactement la même structure que celle du premier mode de réalisation réprésenté sur les fig. 4 et 5. Il est bie#n entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre purement illustratif et non limitatif et que des variantes ou des modifications peuvent y être apportées sans sortir pour àutant du cadre général de la présente invention tel qu'il a été défini dans les revendications ci-annexées REVENDICATIONS 1. Raccord partuyaux comprenant un corps de raccord destiné à recevoir les parties terminales des tuyaux devant être raccordés l'un à l'autre , deux écrous d'extrémité se vissant sur ou dans les parties terminales du corps, deux chambres d'actionnement délimitées par des chambrages ménagés dans les deux parties terminales du corps et des trous borgnes formés dans les écrous d'extrémité , deux éléments de blocage annulaires disposes dans les chambres d'actionnement pour venir porter contre la périphérie -des tuyaux et deux -moyens de fermeture disposés dans la chambre d'actionnement pour actionner lesdits éléments de blocage, le raccord susvisé étant caractérisé par le fait que chacun des éléments de blocage annulaire précités (44) est pourvu d'une surface extérieure inclinée (48) dont le diamètre diminue progressivement en direction de la partie centrale du raccord (22),une surface intérieure inclinée (50) dont le diamètre diminue progressivement en direction dé la partie centrale du corps (22) et une arête intérieure circulaire coupante (52) formée par la surface intérieure inclinée (50) et la face terminale (46) de l'élément de blocage correspondant (44) se trouvant près de la partie centrale dudit corps (22) , chacun desdits éléments de blocage (44) étant sectionné dans une partie et par le fait que chacun desdits moyens de fermeture comprend- une bague de coincement (56) comprenant une surface intérieure (58) complémentaire de ladite surface extérieure inclinée (48) de l'élément de blocage correspondant (-44). 2. Raccord suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que ladite bague de coincement (56) et l'écrou d'extrémité 24 sont formés séparément 3. Raccord suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que ladite bague de coincement (56) et l'écrou d'extremité(24)font corps l'un avec l'autre 4. Raccord suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que lesdites bagues de coincement (56) sont en une matière isolante de l'électricité afin d'isoler électriquement lesdits tuyaux (28) l'un de l'autre r 5. Raccord suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que lesdits éléments de blocage (44) sont en une matière élastique plus dure que les tuyaux (28).