Brevet FR2256337A1 — publié le 19750725

Ltinvention concerne un raccord destiné à serrer les éléments tubulaires orthogonaux de structures tubulaires en général. Les raccords orthogonaux~pour structures tubulaires sont fabriqués, pour la quasi-totalite', par fusion ou par estampage à chaud, ctest-à-dire par des opérations laborieuses qui influent dans une mesure considérable sur le-prix de revient du raccord, Ces conditions de fabrication sont nécessaires pour la raison que les composants du raccord, en particulier ltélément médian, ont des formes compliquées dues aux portées nécessaires pour loger et maintenir tant les tubes que les organes de serrage de ceux-ci. Ces raccords connus exigent en outre des opérations de finition, sauf dans le cas où l'on a recours à des outillages speciaux qui, outre qu'ils sont couteux, sont sujets à usure et à rupture facile. Le but de la présente invention est de permettre la fabrication facile et rapide dfun raccord du type spécifié qui ne requiert pas d'outillage particulier et délicat, qui présente les qualites voulues de résistance aux sollicitations mécaniques, qui, surtout, soit compétitif au point de vue économique et qui, sous tous les aspects, présente toutes les qualités que lton attend d'un raccord Le raccord faisant 11 objet de l'invention, formé d'au moins trois éléments profilés complémentaires, disposés en ordre de succession déterminé, et maintenus et pouvant être serrés sur les tubes de la structure au moyen due boulons, se caractérise en ce que l'élément intermédiaire est formé d'une plaque de tôle de forme quadrilatère, profilée de façon à présenter,-au voisinage des sommets et à chacune des faces, une paire de- saillies arquées et une paire de creux à base perforée pour former, à chacune des faces et en correspondance des diagonales de la plaque, soit un logement pour le tube, soit deux portées destinées à recevoir, avec un jeu convenable, les têtes des boulons maintenant les éléments extrêmes ou chapeaux du raccord. - Pour former des logements de tubes d'une longueur convenable, les angles de la plaque quadrilatère sont tronqués et présentent une concavité dont le rayon de courbure est sensiblement égal au rayon de courbure du tube, et les angles concaves sont repliés de façon à s'aligner avec les extrémites des logements de tubes disposés parallèlement aux diagonales du quadrilatère de la plaque en question. Evidemment les creux formés par les paires de saillies semicirculaires peuvent être profilés de façon convenable par rapport au profil prévu de la tête des organes de serrage des chapeaux du raccord. Ces chapeaux peuvent eux-mêmes être fabriqués à partir de tôle découpée et pliée. Les dessins-annexés représentent, à titre d'exemple, une forme avantageuse de réalisation du raccord suivant l'invention, qui est fait complètement de tôle découpée et pliée. Dans ces dessins: - la figure 1 est une vue en élévation du raccord; - la figure 2 est une vue en plan du raccord, comportant une partie arrachée; - la figure 3 est une vue en coupe verticale correspondant à celle de la figure 1; et - les figures 4 et 5 sont des vues développées en plan des deux plaques formant les éléments du raccord représenté, c'est-àdire le noyau et le chapeau. Comme l'indiquent les figures qui viennent d'être citées, le raccord représenté est formé de trois parties complémentaires A, B1 et B2, qui maintiennent les tubes C1 et C2 perpendiculaires l'un à l'autre au moyen des paires de boulons D1 et D2. Les parties extrêmes B1 et B2 sont identiques l'une à l'autre et forment les chapeaux serrant sur la partie intermédiaire A ou noyau les deux tubes Cl et C2.. Tous ces éléments du raccord- sont, comme cela sera exposé en détail dans la suite, fabriqués en tle d'acier d'épaisseur convenable,qui, dans la pratique, peut se présenter sous forme de bandes ou de feuillards de largeur convenable, desquels ondé-' coupe les parties A et B que. représentent les figures 4 et 5 par de simples opérations de découpage, sans produire de déchets ex cess i fs. L'élément médian A ou-noyau formé d'une plaque carrée dont les angles sont tronqués et façonnés de manière à être concaves; de même, le chapeau B est formé d'une plaque rectangulaire présentant aux côtés longitudinaux des ailettes trapézoRdales. Ces plaques sont alors profilées au moyen de matrices à étamper convenables, de façon à donner les logements voulus pour, les tubes C et pour les boulons D. Comme l'indiquent les figures 1 à 3, la plaque de raccord A est un carré dont les angles 10 et 12 sont creusés à un rayon de courbure sensiblement identique au rayon des tubes C. La plaque A, au voisinage des angles 10 et 12, présente-des paires de boutonnières 14 et 16, dont les grands axes coincident avec les diagonales du carré; dans chacune des boutonnières passe la.tige de l'un des boulons Dl ou D2. La plaque A ainsi obtenue est alors pliée ou profilée au moyen d'une matrice à étamper convenable, de façon qutelle présente les caractéristiques requises. De façon plus précise, on peut dire que les quatre zones correspondant aux angles de la plaque carrée A sont pliées alternativement en sens opposés l'un à 11 autre et suivant les lignes y-y de la figure 4, pour former, aux faces de ladite plaque, les paires de creux 18 et 20 entre lesquelles sont intercalées les paires de saillies semi-circulaires 22, 24 formées par les parois externes des creux.Les éléments de ces paires sont séparés de façon à être équidistants l'un de l'autre par une zone centrale, elle aussi carrée, qui est formée par l'intersection des éléments desdites paires et qui est disposée de façon qu'au milieu de son épaisseur sé trouve le plan de symétrie du noyau A. De plus, chaque paire de saillies 22 et 24 forme sur les faces de la plaque carrée A deux portées sensiblement arquées qui s'étendent longitudinalement et parallèlement aux deux diagonales xl et x2 de la plaque, de façon à former les portées des tubes Cl et C2 de la structure.Suivant l'invention, l'étendue ou longueur-de ces portées des tubes est ensuite allon gée par les paires de crans formés par les parties concaves 10 et 12 disposées de façon que leurs bords soient alignés et colnci- dent avec les surfaces 22' et 24' des paires de saillies 22 et 24, Les paires de creux 18 et 20 sont convenablement façonnés pour pouvoir contenir à pivotement des têtes 26 des boulons Dl et D2; dans le cas considéré, ces têtes sont du type tête de marteau et les creux sont semi-circulaires pour permettre aux boulons d'osciller dans des plans perpendiculaires aux axes des tubes correspondants Cl et C2 placés entre les paires de boulons considérés. Il découle de ce qui vient d'être dit que la plaque A est profilée de façon à présenter sur ses faces déux profils se présentant comme l'image énantiomorphe l'un de l'autre, retournés et décalés angulairement ltun par rapport à l'autre de 90 , qui forment soit les logements pour les tubes C1 et C2, qui s'étendent le long des diagonales x-x de la plaque carrée et qui sont formés par les parois des paires de saillies 22 et 24, soit encore les paires de creux 18 et 20 pour les' têtes des boulons D1 et D2. Ces profils façonnés opposés ont en commun la zone carrée centrale 25 au milieu de laquelle passe le plan de symétrie desdits profils. il ressort que les axes des têtes de marteau 26 des paires de boulons se trouvent dans un plan qui coincide avec le plan de symétrie déjà considéré ou qui est sensiblement coplanaire à ce plan. Ainsi qu'on l'a déjà souligné, les chapeaux B du raccord sont eux aussi fabriqués en tôle et chacun d'eux présente une zone rectangulaire 30 (voir figure 5) qui, au niveau du milieu de ses côtés longitudinaux, est munie d'ailettes 32 et 34 de forme trapézoidale, dont les grandes bases colncident avec lesdits cô- tés longitudinaux. L'ailette 32 présente en sa partie médiane-une encoche 36, tandis que l'ailette 34 est percée d'un trou 38; dans l'encoche 36 et dans le trou 38 passent respectivement les tiges de l'un des deux boulons D1 et D2 pour serrer ainsi le tube C sur le noyau A. La zone rectangulaire 30 est incurvée suivant l'axe longitudinal médian avec un rayon de courbure égal à celui du tube C pour former ainsi une sorte de coque, tandis que les bords longitudinaux 42 et 44 des ailettes 32 et 34 sont repliés en équerre pour former, pour ces ailettes, des nervures de raidissement leur permettant de résister à l'effet du serrage des paires de boulons D1 et D2. Les paires de nervures 42 et 44 sont disposées de façon qu'elles s'écartent vers leur zone d'attaque suivant les bords longitudinaux respectifs de la plaque rectangulaire 30. Grâce au profil donné aux parties considerées, il est possible de réaliser facilement un raccord qui présente toutes les caractéristiques requises pour les conditions d'emploi, c'est-àdire la rigidité et une résistance élevée aux sollicitations mécaniques, qui soit 'due fabrication facile et, en particulier, d'un prix de revient réduit. De plus un tel raccord permet de placer des tubes C en engagement et hors d'engagement par rapport au noyau A d'une manière simple et rapide, sans risque que les boulons et les chapeaux B puissent se détacher de ce noyau A et s'égarer, et ce pour la raison qu'on effectue le placement des tubes CI et C2 dans les logements du noyau A en retirant de ces logements les chapeaux correspondants B. Ensuite le chapeau enlevé est remis en place au-dessus du tube considéré et il est maintenu en cet endroit par le boulon hors d'engagement qui est enfilé dans la boutonnière 36 du chapeau, après quoi les écrous des paires de boulons considérés sont serrés. On effectue les mêmes opérations, mais en ordre inyerse, pour dégager le tube C du noyau A. Le raccord qui vient d'être décrit et qui est représenté dans les dessins peut faire l'objet de variantes et de modifications. Par exemple les paires de creux 18 et 20 peuvent être façonnés de façon convenable pour recevoir des têtes 26 de boulons D autrement façonnées. De plus, le noyau A peut être formé-de deux éléments profilés de la même façon, reliés à pivotement l'un.à l'autre au moyen d'un axe placé dans la zone centrale 25 pour former ainsi un raccord dans lequel les tubes puissent être disposés de façon que leurs axes soient orientés selon des angles variables. Ces modifications, ainsi que d'autres, entrent dans le cadre de la présente invention, tel qu'il estd.éfini par les;revendications qui suivent. REVENDICATIONS 1. Raccord orthogonal pour structures tubulaires, formé d'au moins trois éléments profilés complémentaires, superposés en ordre de succession déterminé et pouvant être serrés sur les tubes de la structure par des boulons ou des moyens analogues, caractérisé en ce que l'élément intermédiaire ou noyau est formé d'une plaque de tôle quadrilatère (A), profilée de façon à présenter, au voisinage des sommets et à chacune des faces, une paire de saillies (22, 24) et une paire de creux (18, 20), à base perforée, destinés à contenir les têtes (26) des boulons (Dl, D2) du raccord, alors que les parois opposées de chaque paire des saillies précitées forment sur les faces du noyau (A), en correspondance des diagonales (x-x) de la plaque quadrilatère, deux logements orthogonaux pouvant maintenir les tubes (Cl, C2) de la structure, serrés par les paires de boulons (D1, D2) par l'intermédiaire des éléments extrêmes ou chapeaux (B) du raccord. 2. Raccord suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les angles de la plaque quadrilatère (A) présentent des portées concaves (10, 12) d'un rayon de courbure sensiblement égal au rayon des tubes, alors que les extrémités des angles sont repliées de façon que les bords concaves soient en alignement avec au moins des parties des profils (22, 24) des logements des tubes et soient formés par une partie des parois longitudinales des paires de saillies (22, 24) qui sont disposées parallèlement aux diagonales (x-x) du quadrilatère que forme la plaque. 3. Raccord suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'entre les parois opposées des paires de saillies (22, 24) qui forment les logements des tubes, il est prévu une zone centrale (25) commune aux deux paires de saillies précitées et passant sensiblement dans le plan.de symétrie du noyau (A) pour former ainsi éventuellement des parois médiane de support pour les tubes disposés entre les parois précitées des paires de saillies. 4. Raccord suivant la revendication 1, 2 ou 3, caractériséen ce que les paires de creux (18, ?0) destinés à contenir les boulons (D1, D2) présentent, en correspondance avec la partie médiane de leurs bases, des ouvertures elliptiques ou boutonnières (14, 16), disposées de façon que leurs grands axes coinc- dent avec les diagonales (x-x) de la plaque quadrilatère et permettant aux boulons de chaque paire d1osciller-dans un plan per pendiculaire aux diagonales précitées, les creux précités ayant le fond arqué. 5. Raccord suivant l'une quelconque des revendications I à 4, caractérisé en ce que les paires de creux (18, 20) qui contiennent les têtes (26) des paires de boulons (D1, D2) sont de forme semi-cylindrique de façon à maintenir les têtes (26) des paires de boulons façonnées en tête de marteau, les axes (y) des creux semi-cylindriques étant-disposés en quadrilatère et étant perpendiculaires aux diagonales (x-x) de la plaque quadrilatère CA). 6. Raccord suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractériséen ce qu'au moins l'un des deux chapeaux (B > est formé d'une plaque rectangulaire (30) repliée en quelque sorte en coque, munie, en correspondance avec la partie médiane de ses deux côtés longitudinaux, de deux ailettes (32, 34) opposées symétriquement et présentant des ouvertures (36, 383 pour le passage des tiges de l'une des paires de boulons (D1, D2), pour serrer ainsi les tubes (C) sur le noyau CA) du raccord. 70 Raccord suivant la revendication 6, caractérisé en ce que les ailettes (32, 34) que présente la plaque rectangulaire du chapeau ont les bords (42, 44) repliés en équerre de façon à former des nervures de renforcement pour les ailettes mêmes. 8. Raccord suivant la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que l'une des ailettes (32) présente, suivant l'axe, une ouverture (36) dans laquelle s'engage la tige de l'un des boulons de l'une des paires de boulons, alors que l'ailette opposée (34) présente un trou (38) qui, grâce à l'autre boulon de la paire considérée, assure la fixation du chapeau au noyau (A) du raccord. 9. Raccord suivant la revendication 6, 7 ou 8, caractérisé en ce que les ailettes (32, 34), percees d'un trou, sont de forme trapézoidale, les grandes bases des trapèzes coïncidant avec les côtés longitudinaux de la plaque rectangulaire (30).