Brevet FR2255540A1 — publié le 19750718

La présente invention a pour objet un embout pour raccorder rapidement des tubes entr'eux ou à des éléments de robinetterie, ce raccordement e-- tant aisément démontable. Le secteur technique de l'invention est celui de la construction des accessoires de raccordement de tuyauteries,plus spécialement de# tuyauteries souples ou semi-rigides. On connaît divers types d'embouts de raccordement de tuyauteries. Ces raccords qui permettent d'assembler de façon étanche deux tuyauteries bout à bout ou bien une tuyauter#ie sur un élément de robinetterie, comportent tout moyen connu permettant d'obtenir un assemblage étanche et démon- table, par exemple un filetage ou un assemblage par brides mais ils doivent également assurer une liaison mécanique entre le raccord et le tube capable de supporter les efforts qui peuvent s'exercer sur le tube et cette liaison doit être étanche. Dans un premier type de raccords connus à ce jour, le blocage sur le tube est assuré par le serrage de l'extrémité du tube entre le corps du raccord qui enveloppe extérieurement le tube et une douille restant à demeure à 1 'intérieur du tube. Ce type de raccords présente des inconvénients dont les principaux sont - la réduction du diamètre interne du tube dû à la douille interne. - le fait que les variations du diamètre intérieur du tube du aux tolérances de fabrication rendent le montage de ces raccords difficile et entraînent des déboîtements. Il existe un deuxième type de raccords démontables ne comportant pas de douilles intérieures. Un premier raccord connu de ce deuxieme type comporte un manchon enveloppant extérieurement l'extrémité d'un tube, lequel manchon est forme de deux parties assemblées entr'elles par un filetage et délimitant enter'elles et la paroi externe du tube un espace dans lequel sont placés un joint d'étanchéité et une pièce déformable qui assure le blocage du raccord sur le tube. Le vissage des deux parties constitutives du raccord provoque la compression du joint d'étanchéité et de la pièce de blocage déformable dont le diamètre interne se réduit, ce qui assure la liaison mécanique entre le raccord et le tube. L'inconvénient principal de ce type de raccord réside dans le fait que le corps du raccord est constitué de deux parties filetées, ce qui accroît le coût de la fabrication. D'autre part, l'assebbsage Ut queux tubes bout à bout ou d'un tube sur l'extrémité d'un robinet nécessite deux opérations : d'abord la mise en place et le serrage du raccord sur le bout de chaque tube et ensuite l'assemblage des raccords entrteux. Un deuxième raccord connu de ce deuxième type comporte un corps d'une seule pièce, de forme conique, qui est emboîté sur l'extrémité du tube. Ce corps délimite avec la paroi externe du tube un espace annulaire de largeur décroissante dans lequel est placé un joint d'étanchéité et une bague brisée ayant une section transversale en forme de coin. Les efforts de traction s'exerçant sur le raccord provoquent le serrage de la bague brisée sur le tube et l'auto-blocage du raccord. Par contre, l'auto-blocage ne se produit pas lorsque le raccord est soumis a des efforts de compression et il faut munir un tel raccord d'un épaulement contre lequel l'extrémité du tube vient en butée, ce qui complique la fabrication du raccord. La présence de cette butée interdit le coulissement du raccord le long du tube, ce qui oblige à procéder à des démontages dans le cas où l'on doit intervenir sur des installations rigides. L'objectif de la présente invention est de remédier aux inconvénients des raccords connus tout en combinant leurs avantages grâce a un nouveau raccord facilement démontable ne nécessitant aucune douille intérieure au tube,sauf éventuellement pour des tubes très minces ou très souples > et comportant un corps d'une seule pièce qui se bloque de façon étanche sur l'extré- mité d'un tube, en résistant aussi bien à des efforts de traction que de compression, ce blocage étant obtenu automatiquement pendant l'assemblage du tube avec un autre tube ou un élément de robinetterie. Un embout de tube selon l'invention, constituant un raccord démontable, comporte, de façon connue, un corps cylindrique d'une seule pièce portant à l'une de ses extrémités des moyens d'assemblage et enveloppant l'extrémité dudit tube en délimitant avec celle-ci un espace annulaire dans lequel sont placés un joint d'étanchéité et une pièce de blocage de l'embout sur le tube. L'objectif de l'invention est atteint au moyen d'un tel raccord comportant, dans ledit espace intermédiaire, une pièce de compression mobile en translation sous lteffet de l'assemblage dudit raccord. Cette pièce de compression est constituée de préférence, par une bague dont le diamètre interne est légèrement supérieur au diamètre externe du tube et dont le diamètre externe est légèrement inférieur au diamètre interne du corps cylindrique de telle sorte qu'elle peut coulisser librement dans Espace annulaire. L'extrémité externe de cette pièce de compression vient en butée,lors de l'assemblage du raccord;oontre une pièce de raccordement ou contre l'extrémité de l'autre embout du raccord. L'extrémité interne du corps cylindrique compte u# Dralon dont le diamètre interne est légèrement supérieur au diametre externe du tube.Ce talon obture l'extrémité interne de l'espace annulaire situé entre le corps et le tube et forme un épaulement contre lequel butent la pièce de blocage ou le joint. Il est éventuellement taillé en biseau qui coopère avec la forme de la pièce de blocage. Afin de rendre la bague prisonnière dans l'embout, pour éviter de la perdre, le corps de l'embout comporte, à la périphérie interne, une rainure et la bague comporte, de préférence,à la périphérie externe, une saillie qui sten- gage dans ladite rainure. Par exemple l'extrémité interne du corps comporte un filetage femelle qui s'étend jusqu'à ladite rainure et la bague comporte, à la périphérie externe, un épaulement fileté dont la largeur est inférieure à celle de la rainure. Pour introduire la bague dans le corps, on la visse dans le filetage femelle et l'épaulement fileté vient se loger dans la rainure. Il maintient la bague prisonnière tout en permettant le mouvement de translation de celle-ci sur une distance égale à la largeur de la rainure. Dans un autre mode de réalisation, la bague comporte, à la périphérie externe, une gorge dans laquelle est placé un anneau élastique qui se loge dans la rainure du corps. Le bord interne de la rainure# comporte alors, de préférence, une rampe et, pendant le serrage du raccord,l'anneau s'efface dans la gorge sous l'effet de la rampe ou bien la rainure est suffisamment large et l'anneau coulisse à l'interieur de la rainure. La pièce de blocage est constituée de préférence par un anneau défor niable, par exemple un anneau élastique brisé formant un clips ou un anneau en matériau élastomère comportant éventuellement des armatures métalliques concentriques. De préférence, elle comporte, sur sa périphérie interne, des stries concentriques qui mordent la paroi du tube et améliorent le blocage du raccord. Dans un mode de réalisation particulier, un raccord selon l'invention comporte une bague rigide intermédiaire entre le joint et la pièce de blocage. Le flanc de cette bague tourné vers le joint épouse la forme de celui-ci, par exemple ce flanc aura la forme d'une gorge circulaire si le joint est torique. Le flanc de cette bague intermédiaire placé au contact de la pièce de blocage présente une rampe inclinée qui coopère avec la forme de la pièce de blocage pour la comprimer radialement Par exemple, les flancs de la bague intermédiaire et de la pièce de blocage présentent des biseaux de même pente de sorte que la poussée axiale de la pièce intermédiaire engendre une poussée radiale sur la pièce de blocage. Dans un mode de réalisation particulier, la pièce de compression nio- bile est en un matériau élastomère armé de telle sorte qu'elle se déforme en faisant fonction de joint d'étanchéité tout en transmettant une poussée axiale à la pièce de blocage Dans un autre mode de réalisation, la pièce de compression mobile est en matériau élastomère et comporte, sur sa face interne, des stries concentriques ou des armatures en saillie de telle sorte qu'en se déformant elle se bloque sur le tube et, dans ce cas, elle fait fonction à la fois de joint d'étanchéité et de pièce de blocage, ce qui conduit à une réalisation du raccord simple et économique. Le résultat de l'invention est un nouveau produit constituant un raccord de tubes facilement démontable, lequel est bloqué automatiquement sur le bout du tube par lteffet de l'assemblage du raccord. Ce raccord présente l'avantage de permettre d'assembler rapidement un tube sur un autre ou sur un élément de robinetterie par une seule opération de serrage du raccord. Le blocage du raccord sur le tube est très solide et peut résister à des efforts de traction importants. Après démontage de l'assemblage, le raccord est libre et peut être enlevé de l'extrémité du tube, ce qui est avantageux dans le cas de tubes utilisés par intermittence, par exemple dans le cas de tuyaux d'arrosage souples. Ce raccord peut coulisser librement le long du tube et permettre d'intervenir sur des installations fixes,par exemple pour remplacer un joint d'étanchéité sans avoir à démonter l'installation. Un autre avantage de ce raccord consiste dans le fait qu'il peut etre présenté à l'utilisateur sous forme d'une seule pièce dans laquelle tous les accessoires sont montés à demeure en usine. La description suivante se réfère aux dessins annexés qui représentent des exemples de réalisation de l'invention sans aucun caractère limitatif. La figure 1 est une coupe longitudinale d'un assemblage bout à bout de deux tubes. La figure 2 est une vue en perspective éclatée du raccord de la figure 1. Les figures 3 à il sont des coupes longitudinales représentant schématiquement des modes de réalisation particuliers de raccords selon l'invention. La figure 1 représente les extrémités de deux tubes, 1 et 2 assemblés entr'eux au moyen de deux embouts filetés identiques 3 et 4, vissés sur un mamelon fileté intermédiaire 5, avec Interposition de joints d'étanchéité facultatifs 6. Chacun des embouts 3 et 4 est composé d'un corps cylindrique monobloc 7 en forme de manchon enveloppant l'extrémité du tube. Ce corps est muni d'un moyen d'assemblage démontable, par exemple un filetage 8, lequel pourrait être remplacé par tout autre moyen connu, par exemple une bride comme l'illustre la figure 7. Le corps 7 délimite, avec le tube 1, un espace annulaire 9 qui est obturé à l'extrémité interne, opposée au filetage 8, par un talon 10 dont le diamètre intérieur est légèrement supérieur au diamètre extérieur du tube 1. Ce talon forme un épaulement, en forme de rampe dans le cas des figures 1 et 2, constituant une butée. Dans l'espace annulaire 9 est logé un joint 11, par exemple un joint torique, qui assure l'étanchéité entre le corps du raccord et le tube. Ce joint peut être,par exemple,une unebague torique, un double tore ou toute autre forme de joint à simple ou double lèvre comme représenté, par exemple,sur les figures 4 et 8. Le joint Il peut être logé dans l'espace -9 ou bien dans une gorge séparée comme le représentent les figures 4 et 8. Ce joint ne constitue pas une des caractéristiques de l'invention et peut prendre toutes les formes connues de l'homme de l'art. Dans l'espace annulaire 9 est logée une pièce 12 qui est une pièce déformable radialement sous l'effet d'une compression longitudinale c'est-àdire d'une compression s' exerçant dansle sens de-l'axe xx' du raccord et du tube. Cette pièce a pour fonction d'assurer le blocage du raccord sur le tube et de permettre au raccord de supporter des efforts de traction ou de compression. Cette pièce de blocage peut prendre des formes très variées. Ce peut être par exemple un anneau brisé ou non dont la section transversale peut être trapezoldale (figure 3), semi-circulaire (figure 1), rectangulaire avec des rampes latérales (figure 8) triangulaire, en forme de zig-zag (figure 7). Cette pièce de blocage peut également être constituée de plusieurs éléments jus taposés, par exemple de plusieurs rondelles élastiques 16 en forme de cuvette à disposition inversée (figure 4) de rondelles 17 en éventail (figure 5) ou encore de rondelles tronconiques à disposition inversée. La pièce de blocage peut être métallique, en une matière plastique ou bien en un matériau élastomère comportant des armatures 13 (figure 2). Afin d'améliorer la liaison entre la pièce de blocage et le tube, la face interne de la pièce de blocage peut comporter des stries concentriques 14 qui peuvent être des stries droites ou inclinées. Dans un mode de réalisation représenté sur la figure 8, la pièce de blocage est composée d'une bague 12a en matériau élastomère et d'une plaque d'acier dentelée 12b placée au contact du tube. Les formes de la pièce de blocage et la nature du matériau qui le constituent peuvent être choisis de telle sorte que la déformation radiale soit élastique auquel cas le raccord se débloque automatiquement lorsque lton démonte l'assemblage ou, au contraire, que la déformation soit permanente de tel le sorte que IE TECcZT1 Cette bl3l-le sur 13 i#: & que celui-^i n'est pas assemblé. Pour obtenir une déformation plastique, on utilise des pièces de blocage constituées par exemple par des fils d'acier 13 enrobés dans un matériau élastomère (figure 2) ou bien des lames d'acier 15 enrobées dans un matériau élastomère (figure 3) ou une lame d'acier dentelée 12b associée a une bague 12 enrnatière élastomère armée (figure 8) ; ou des rondelles d'acier 16, 17 (figures 4 et 5). La position relative du joint 11 et de la pièce de blocage 12 peut être inversée comme le représentent les figures 1 et 3. Une bague intermédiaire 18 est placée entre le joint et la pièce de blocage pour transmettre la poussée axiale de l1un à l'autre. La figure 1 représente une bague intermédiaire dont le flanc placé au contact du joint torique il épouse la forme de ce joint et dont l'autre flanc forme une rampe inclinée qui coopère avec la section en demi-cercle de la pièce de blocage 12. Cette bague intermédiaire peut prendre des formes différentes selon les positions relatives et les formes du joint 11 et de la pièce de blocage 12. Ce peut être une bague rigide 18 en métal ou en matière plastique comme le représente la figure 1. Ce peut être également une bague élastique 18a en un matériau élastomère éventuellement armé comme le représente la figure 7. Dans ce cas, la bague 18a compense les variations d'effort axial dues à un assemblage trop serré ou trop tâche. Cette bague intermédiaire n'est pas indispensable et peut être supprimée. L'originalité essentielle d'un raccord selon l'invention tient à ce que le blocage du raccord sur le tube et éventuellement la compression du joint d'étanchéité sont obtenus automatiquement sous lteffet de l'assemblage. A cet effet, un raccord selon l'invention comporte, dans l'espace annulaire 9, une pièce 19 mobile en translation. Cette pièce est constituée par exemple, par une bague ou douille métallique ayant un diamètre intérieur légèrement supérieur au diamètre extérieur du tube et un diamètre extérieur légèrement inférieur au diamètre intérieur du corps 7 de sorte qu'elle peut coulisser librement dans l'espace intermédiaire 9, au moins entre certaines limites. Comme le montre la figure 1, pendant ltassemblage du raccord, ltex- trémité externe 20 de la pièce 19 vient en butée contre le mamelon 5 ou contre le joint d'étanchéité 6 et, sous l'effet du serrage du raccord, la pièce 19 subit donc un mouvement relatif par rapport au corps du raccord 7 et exerce une poussée axiale sur le joint 11 qui transmet cette poussée à la pièce de blocage 12 par l'intermédiaire de la bague 18. La pièce 12 se déforme radialement et assure le blocage de l'embout sur le tube tant qu'elle reste déformée. La pièce de compression 19 est maintenue prisonnière dans le corps 7. Par exemple, le corps 7 comFcrte, à la périphérie interne, une rainure 21 et la bague 19 comporte, à sa périphérie externe, un épaulement fileté 22. Pour mettre en place la bague 19, on visse le filetage 22 dans le filetage femelle du corps 7 jusqu a ce que l'épaulement 22 vienne se loger dans la rainure 21. La rainure 21 est plus large que l'épaulement 22 de sorte que la pièce 19 peut se déplacer en translation entre certaines limites. Bien entendu, le dispositif de blocage de la pièce 19 peut être remplacé par tout autre dispositif connu de l'homme de ltart. Les figures 4 et 7 représentent, par exemple, une bague 19, qui est maintenue prisonnière par un clips ou un anneau élastique 23 placé dans une gorge 24. Lorsque la pièce 19 est repoussée vers ltarrière pendant le serrage, le clips 23 est comprimé et s'efface dans la gorge 24. Le bord arrière de la rainure 21 est taillé en biseau pour faciliter cet effacement (figure:7). Le clips 23 peut être remplacé par un joint torique. Dans certaines formes de réalisation, comme celle de la figure 9, la douille 19 est en un matériau élastomère et comporte un bossage 25 qui pénètre dans la rainure 21 et maintient la bague prisonnière.Les figures 5 et 6 représentent un mode de réalisation dans lequel la douille 19 est en un matériau élastomère renforcé par une armature et#est maintenue dans le corps par friction. Le corps du raccord comporte, à l'extérieur, tous ~moyens connus pour faciliter l'assemblage. Par exemple, les figures I et 2 représentent un raccord fileté comportant à l'extérieur, un écrou à pans coupés 26. Les figures 3 à 9 représentent schématiquement une série non limitative de variantes d'exécution. La figure 4 représente une variante dans laquelle le joint 11 est un joint àlèvres qui n'a pas besoin d'être comprimé et qui est placé dans une gorge séparée. La pièce de blocage est constituée par une série de rondelles 16 en cuvette. La figure 8 représente une variante dans laquelle le joint 11 est également un joint à ivres placé dans une gorge et la pièce de blocage est composée, à la fois, d'une bague 12 en un matériau élastomère et d'une bague en acier dentelé 12b placée au contact du tube. La figure 7 illustre un exemple de raccord à fixation par bride 27. Dans ce cas, une pièce 28 est disposée entre les deux brides des deux raccords et cette pièce sert de butée aux pièces de compression 19. Dans ce mode de realisation, la pièce intermédiaire 18 est une bague en un matériau élastomère comportant une armature en acier 18a. La pièce de blocage 12 est constituée par une bague d'acier pliée en zig-zag. La figure 5 représente un mode de réalisation dans lequel la douille de compression 19 est en un matériau élastomère renforcé par des armatures et remplit à la fois les fonctions de joint d1étanchéité entre le ra-zz t la tube et de pièce de compression du dispositif de blocage qui est constitué par exemple, de rondelles éventail 17. La figure 9 représente un mode de réalisation plus simple dans lequel la douille 19 est également en un matériau élastomère renforcé par des armatures 19a et s'étend sur toute la longueur de l'espace annulaire. Elle comporte un renflement 25 qui se loge dans une gorge 21 du corps et qui fait fonction de joint d'étanchéité et maintient la douille prisonnière. Elle com porteXdu coté opposé au filetage, un prolongement tronconique 19b dont la surface interne comporte des stries et qui s'écrase contre le talon du corps 7 formant un biseau. Dans ce mode de réalisation, la pièce 19 remplit les fonctions de pièce de blocage et de joint d'étanchéité et de pièce de compression. La figure 6 représente un mode de réalisation dans lequel la douille 19 remplit également toutes ces fonctions. Dans cet exemple, la douille 19 est en un matériau élastomère et comporte des armatures 29 telles que des rondelles en forme de cuvette en disposition inversée dont le bord interne fait saillie. La compression de la douille 19 lors de l'assemblage du raccord fait pénétrer ces saillies dans le tube et provoque le blocage du raccord. La figure 10 représente une demi-coupe de deux tubes 1 et 2 assemblés bout à bout par un raccord formé de deux embouts 7a et 7b. Le corps de l'embout 7a comporte un filetage mâle 8a sur lequel se visse le filetage femelle 8b de l'embout 7b. Les deux pièces mobiles de compression 19a et 19b viennent au contact l'une de l'autre pendant le vissage de l'embout 7b sur l'embout 7a. Un joint d'étanchéité 30 est interposé entre les deux pièces 19a et 19b dont les extrémités en regard comportent un élargissement qui sert de face d'appui du joint 30. Les autres parties du raccord : joint d'étanchéité, pièce de blocage, pièce intermédiaire sont analogues à celles des raccords précédents et peuvent comporter toutes les variantes de ceux-ci. La figure 11 représente en demi-coupe deux tubes 1 et 2 assemblés bout à bout par un raccord formé de deux embouts 3-et 4. Les corps 7a et 7b des deux embouts sont identiques à ceux des raccords précédemment décrits. La seule différence réside en ce que l'une des deux pièces mobiles de compression, par exemple la pièce 19b, est plus longue que-l'autre et porte, sur sa péri phérie externe, un filetage mâle 19c sur lequel se vissent les filetages femêl- les 8a et 8b. Un joint d'étanchéité 31 est interposé entre les pièces 19a et 19b. Bien entendu, sans sortir du cadre de l'invention,les diverses parties constitutives des raccords qui viennent d'être décrits pourront être combinées différemment ou remplacées par des pièces jouant une fonction équivalente. REVENDICATIONS 1 - Embout de tube constituant un raccord démontable comportant un corps cylin drique d'une seule pièce portant à l'une de ses extrémités des moyens d'as semblage et enveloppant l'extrémité dudit tube en délimitant avec celle-ci un espace annulaire dans lequel sont placés un joint d'étanchéité et une pièce de blocage de l'embout sur le tube, caractérisé en ce qu'il comporte, dans ledit espace annulaire, une pièce de compression mobile en translation sous l'effet de l'assemblage dudit raccord. 2 - Embout selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite pièce de compression est constituée par une bague dont le diamètre interne est le gèrement supérieur au diamètre externe du tubeS dont le diamètre externe est légèrement inférieur au diamètre interne dudit corps cylindrique et dont l'extrémité externe vient en butée, lors de l'assemblage du raccord, contre une pièce de raccordement ou contre une partie de l'autre embout dudit raccord. 3 - Embout selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'extrémité interne dudit corps cylindrique comporte un talon dont le diamètre interne est légèrement supérieur au diamètre externe dudit tube, constituant un épaulement qui obture ledit espace annulaire, lequel est éventuellement découpé en biseau coopérant avec la forme de la pièce de blocage. 4 - Embout selon l'une quelconque des revendications 2-et 3, caractérisé en ce que ledit corps cylindrique comporte, à la périphérie interne, une rainure et ladite bague comporte, à sa périphérie externe, une saillie qui s'enga ge dans ladite rainure et qui maintient ladite bague prisonnière dans le dit corps. 5 - Embout fileté selon la revendication 4 dans lequel les moyens de raccorde ment sont constitués par un filetage femelle de l'extrémité externe dudit corps cylindrique, caractérisé en ce que l#edit filetage s'étend Jusqu'à ladite rainure et ladite bague comporte, à sa périphérie externe, un épau lement fileté, dont la largeur est inférieure à celle de ladite rainure, lequel épaulement fileté se visse dans ledit filetage femelle et vient se loger dans ladite rainure pour maintenir la bague dans le corps. 6 - Embout selon la revendication 4, caractérisé en ce que ladite bague com porte, à sa périphérie externe, une gorge dans laquelle est placé un anneau élastique qui se loge dans ladite rainure lorsque ladite bague est engagée dans ledit corps. 7 - Embout selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ladite pièce de blocage est constituée par au moins un anneau en un matériau élastomère, renforcé éventuellement par des armatures et pouvant comporter des stries concentriques sur sa périphérie interne. 8 - Embout selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comporte une bague rigide intermédiaire entre ledit joint et ladite pièce de blocage dont le flanc placé au contact du joint épouse la forme de celui-ci et dont le flanc placé au contact de ladite pièce de blocage présente une rampe inclinée qui coopère avec la forme de ladite pièce pour la serrer autour du tube. 9 - Embout selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite pièce mobi le est en un matériau élastomère éventuellement renforcée par des armatu res métalliques et fait fonction de joint d'étanchéité. 10- Embout selon la revendication 9, caractérisé en ce que ladite pièce mobile comporte, sur sa face interne,des stries concentriques ou des armatures en saillie qui procurent le serrage de l'embout sur le tube.