Brevet FR2302476A1 — publié le 19760924

La présente invention concerne un dispositif formant raccord et permettant d'assurer la liaison-ou raccordement de tubulures ou canalisations réalisées à partir de tuyaux en matière synthétique de nature plastique ou semi-rigide. Les tubulures ou tuyaux en matière synthétique, par exemple en polyéthylène, sont d'un usage très répandu pour assurer la distribution de fluides ( eau, gaz ou autres ) Ces tubulures doivent être raccordées entre elles d'une part ou raccordées à des postes fixes ; pour assurer ce raccordement on connait des dispositifs formant raccord et constitués généralement d'un manchon intérieur sur lequel ltextrémité de la canalisation est emmanchée, un dispositif annulaire extérieur visant à assurer le maintien en place de la canalisation sur le manchon inté- rieur.Le problème posé par ces dispositifs de raccordement est toutefois d'assurer des conditions d'étanchéité et de fixation suffisamment sures et fia bles, quelles que soient les conditions extérieures; il se peut par exemple que la pression au sein de la canalisation subisse des modifications soit dans le sens d'une surpression ou au contraire d'une dépression; la canalisation peut également subir une traction longitudinale ; dans tous ces cas il est requis que le raccordement résiste aux efforts externes et aux sollicitations dont il est l'objet et assure la liaison constante et ferme des tubulures Notamment lors de la mise en place de la canalisation, on utilise par exemple pour l'enterrement de la canalisation enterrain meuble, des dispositifs travaillant en continu, du type charrue ces dispositifs étant constitués d'un soc avançant pregressivement dans le sol et formant un sillon dans lequel est enterrée en continu la canalisation, le sillon étant refermé immédiatement après le passage de la charrue. Dans ces conditions opératoires, la canalisation se présente en continu et elle est formée d'une succession de tubulures raccordées entre elles ; il est clair que les tubulures ainsi raccordées forment une ligne continue soumise lors de sa mise en place à des efforts de traction longitudinale et ces efforts s'exer çant au niveau des raccordements doivent etre absorbés ,le raccord assurant le maintien ferme des deux canalisations reliées entre elles ; selon les critères de solidité de la liaison la traction s'exerçant au niveau de deux tubulures raccordées entre elles ,doit entrainer la rupture d'une tubulure avant son arrachage au niveau d'un raccord La présente invention vise à permettre la réalisation d'un dispositif de raccordement entre deux tubulures dans des conditions d'inarrachabilité ,c'est-àdire que le raccord, soumis à une traction longitudinale ,verra s'opérer la rupture d'une des deux tubulures raccordées entre elles avant toute séparation au niveau du raccord A cet effet l'invention concerne un dispositif pour le raccordement de-tubulures en matière synthétique semi-rigide, tel par exemple le polyéthylsene, caractérisé en ce qutil comporte un manchon central en matière rigide ,par exemple en métal sur lequel est emmanchée l'extrémité d'au moins une tubulure des organes de verrouillage annulaires disposés coaxialement et sur 1a paroi péri 'sphérique de la partie de la tubulure emmanchée sur le manchon rigide cen tral, ces moyens de verrouillage comportant sur leurs faces venant au contact de la paroi extérieure de la tubulure des inégalités de surface aptes à pénétrer dans la paroi de ladite tubulure et formant moyens d'accrochage ,les organes de verrouillage périphériques étant eux-mêmes associés à un dispositif de blocage constitué d'un écrou vissé sur un filetage solidaire du manchon rigide central Selon une forme préférentielle de réalisation de l'invention les inégalités de surface prévues sur les moyens de verrouillage au contact de la paroi de la tubulure emmanchée sur le manchon sont constituées par des crantages annulaires Par exemple les crantages annulaires comportent une paroi sensiblement transversale par rapport à l'axe du manchon associée à une paroi inclinée et située du coté opposé à l'extrémité terminale du tube raccordé. Selon une autre variante de réalisation les inégalités de surface prévues sur le dispositif de verrouillage sont constituées par des indentations réparties sur sa surface intérieure. L'organe de verrouillage portant sur l'extrémité de la tubulure emmanchée sur le manchon central est constitué par une bague disposée concentriquement et entourant la paroi de l'extrémité terminale de la tubulure raccordée. De préférence ladite bague est susceptible de déformation élastique sous la pression de l'écrou extérieur pour emprisonner à force la paroi terminale de la tubulure les inégalités de relief formant organes d'accrochage étant aptes à pénétrer dans la matière plastique de la paroi Selon une autre forme de réalisation de l'invention l'organe de verrouillage enserrant l'extrémité terminale du tube raccordé est constitué de deux demi anneaux Selon une autre caractéristique l'organe de verrouillage de forme générale circulaire et concentrique au manchon comporte une paroi extérieure de forme générale tronconique dont la grande base est tournée vers l'extrémité du tube cette paroi tronconique formant rampe d'appui coopérant avec une paroi complémentaire tronconique inversée formant came et venant porter sur la paroi tronconique de l'organe de verrouillage en assurant par la coopération des deux parois la pression de l'organe de verrouillage sur l'extrémité terminale du tube emmanché sur le manchon de raccordement et en provoquant ainsi la pénétration des inégalités de surface disposées sur l'alésage intérieur de l'organe de verrouillage dans la paroi extérieure de la tubulure On obtient dans ces conditions un dispositif de raccordement qui présente les conditions souhaitées d'inarrachabilité ;; en effet les essais et expérimentations auxquels il a été procédé par la demanderesse ont permis de vérifier qulune traction croissante exercée sur l'ensemble tube et raccord aboutissait à la rupture au niveau de la tubulure avant la séparation de cette dernière du manchon Cependant l'ensemble peut être mis en place dans les conditions d'efficacité et de rapidité très satisfaisantes notamment lors du raccordement de plusieurs tubulures entre elles pour réaliser une canalisation enterrée en continu ; il suffit en effet d'insérer l'écrou sur l'extrémité de la tubulure et d'emmancher cette dernière sur le manchon du raccord ; l'organe de verrouillage constitué par exemple de deux demi bagues pourvues des indentations ou crantages intérieurs est facilement mis en place et l'ensemble est bloqué par serrage de l'écrou sur le corps du raccord solidaire du manchon ; le serrage à force de l'écrou permet d'obtenir une pression élevée s'exerçant par l'organe de ver rouillage, par exemple par les deux demi anneaux sur la paroi de l'extrémité terminale du tube ; cette paroi est pénétrée par les indentations ou crantages venus de la bague ou des deux demi bagues de verrouillage laquelle est ellemême prisonnière par la rampe venue de l'écrou ~ l'ensemble est ainsi fermement maintenu en position et une traction élevée ne permet pas de séparer le tube du manchon D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront encore de la description qui suit et qui est donnée en rapport avec une forme de réalisation préférentielle présentée à titre d'exemple non limitatif La figure 1 représente une vue en coupe d'une première forme de réalisation d'un raccord selon l'invention. Les figures 2 et 4 représentent deux coupes de bagues différant par la forme des crantages La figure 3 représente une vue d'une variante Selon la figure 1 on voit une première forme de réalisation du raccord ; il est entendu que le raccord peut être double et permettre par conséquent le raccordement entre eux de tubulures en matière synthétique par exemple en polyéthylène; dans l'exemple représenté le raccord est simple ; le raccordement du côté opposé à l'introduction du tube en polyéthylène pourrait être mâle ou femelle; l'innovation de l'invention porte sur le dispositif de fixation de la structure tubulaire 1 sur le raccord 2 De façon connue en soi le raccord comporte intérieurement un manchon 3 sur lequel la structure tubulaire 1 est apte à venir s'enfiler et être emmanchée à force ; facultativement le manchon ou busette intérieure 3 comporte des crantages anti-retour sur son pourtour ; le tuyau 1 étant emmanché sur le manchon intérieur 3 sera maintenu en place par le jeu de l'écrou de fixation 4 coopérant avec la bague de verrouillage 5. La bague de verrouillage comporte sur son alésage intérieur des inégalités de relief lui permettant de faire prise sur la surface extérieure du tuyau 1 ces inégalités de relief sont constituées ici sous forme de crantage 6, 7, 8 (figure 2) ; la bague intérieure 5 comporte une surface extérieure de forme générale biconique ; une première surface tronconique 9 permet à la bague de venir buter sur la paroi réceptrice 11 prévue sur le raccord 2 ; une surface tronconique 10 opposée à la première comporte un angle plus ouvert- et forme une rampe dont la section va croissant vers l'extrémité du tuyau 1 ; cette rampe 10 coopère avec la paroi intérieure de l'écrou 4 qui fait effet de came et vient porter sur la paroi 10 en assurant le resserrement de la bague 5 sur le tuyau 1 et au delà autour du manchon 3 par le serrage de l'écrou 4 sur le filetage récepteur du raccord 2. On comprend dans ces conditions que le serrage de l'écrou 4 bloque la bague 5 et en outre oblige cette dernière à venir porter sous pression contre la paroi extérieure du tuyau 1. Dans ces conditions la structure tubulaire 1 est emprisonnée entre le manchon intérieur 3 et la bague extérieure 5 sous forte pression et le jeu des inégalités de surface constituées par exemple par les crantages 6, 7 et 8 assure un verrouillage parfait de la structure tubulaire ; les essais ont permis de constater que le tuyau est pratiquement inarrachable par rapport au manchon ces résultats techniques permettent l'utilisation du raccord selon l'invention dans des conditions de parfaite sécurité notamment pour les canalisations de gaz. Selon une variante de l'invçntion réalisée à la figure 3 le manchon intérieur 3' est constitué par une structure amovible par rapport au raccord 2 ; les autres éléments restent inchangés ; la busette ou manchon intérieur 3' est constituée par une structure cylindrique réalisée en matériau synthétique susceptible d'être emboîtée sous pression dans son logement constitué par l'épau- lement 11 prévu dans l'espace intérieur du raccord ; une collerette en saillie 12 pénétrant dans une gorge réceptrice complémentaire prévue dans le logement 11 permet de bloquer en position le manchon amovible 3' , par sertissage Dans ces conditions et selon cette forme particulière de réalisation on peut utiliser un raccord standard 2 prévu avec une bague 5 et un écrou de blocage 4 pour des épaisseurs de tubes différentes ; les tubes ayant un diamètre extérieur constant et l'épaisseur jouant sur le diamètre intérieur, il sera donc possible à partir d'un raccord unique d'insérer un manchon intérieur 3' adapté à la structure et à l'épaisseur du tube ; cette disposition permet de réaliser des raccords en très grande série et adaptables à des épaisseurs de tubes différentes, l'adaptation se faisant par utilisation d'une busette intérieure 3' de caractéristiques appropriées. On remarquera que la busette amovible 3' Qu la busette intérieure 3 solidaire du manchon est prévue avec une dimension légèrement débordante par rapport à la section terminale de l'écrou de façon à éviter de créer une zone de rupture à ce niveau. Selon l'exemple représenté à la figure.4 on voit une variante de réalisation dans laquelle les crantages 6',7' et 8' ont reçu une forme particulière per mettant d'améliorer le coefficient de frottement entre la bague 10 et la paroi extérieure de l'extrémité du tube emprisonné dans le raccord ; les crantages 6',7' et 8' qui sont disposés transversalement comme dans l'exemple de la figure 2 suivent non plus un plan , c'est-à-dire une ligne rigoureusement circulaire mais ils sont disposés selon une sinusoïde dont l'axe correspondrait à un plan transversal ; les ondulations qui sont ainsi données à la forme et au profil des crantages peuvent être plus ou moins curviformes ou plus ou moins angulaires et dans ce cas on aboutirait à des crantages disposés en chevrons REVENDICATIONS 1 - Dispositif pour le raccordement de tubulures en matière synthétique semirigide, tel par exemple le polyéthylène, du type comportant un manchon central en matière rigide, par exemple en métal, sur lequel est emmanchée l'extrémité d'au moins une tubulure et des organes de verrouillage annulaires disposés coaxialement en portant sur la paroi périphérique de la partie de la tubulure emmanchée sur le manchon rigide central, caractérisé en ce que ces organes de verrouillage comportent sur leur face venant au contact de la paroi extérieure de la tubulure des inégalités de surface aptes à pénétrer dans la paroi de ladite tubulure et formant moyens d'accrochage, les organes de verrouillage annulaire étant eux-mêmes associés à un dispositif de blocage constitué d'un écrou vissé sur un filetage solidaire du manchon rigide central. 2 - Dispositif selon la revendication 1 ,caractérisé en ce que les inégalités de surface prévues sur les moyens de verrouillage au contact de la paroi de la tubulure emmanchée sur le manchon sont constituées par des crantages annu laires 3 - Dispositif selon les revendications 1 et 2 , caractérisé en ce que les crantages annulaires comportent une paroi sensiblement transversale par rapport à l'axe du manchon, associée à une paroi inclinée et située du côté opposé à l'extrémité terminale du tube raccordé, formant un ensemble antiretour 4 4 - Dispositif selon la revendication 1 , caractérisé en ce que les inégalités de surface prévues sur le dispositif de verrouillage sont constituées par des indentations réparties sur sa surface intérieure. 5 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 ci-dessus , carac- térisé en ce que l'organe de verrouillage portant sur l'extrémité de la tubulure emmanchée sur le manchon central est constitué par une bague disposée concentriquement et entourant la paroi de l'extrémité terminale de la tubulure raccordée 6 - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5 ci-dessus , caractérisé en ce que les inégalités de surface prévues sur l'alésage intérieur de la bague de verrouillage, venant en contact avec la paroi extérieure de l'extrémité du tuyau, sont constituées par des crantages disposés transversalement, chacun des dits crantages suivant une ligne sinusoldale 7 - Dispositif selon la revendication 6 ci-dessus , caractérisé en ce que les crantages constituant moyens d'accrochage sur la bague de verrouillage suivent chacun un parcours en zigzag, les ondulations ainsi formées par les bords des crantages étant en concordance de- phase entre les différents crantages 8 - Dispositif selon la revendication 5 , caractérisé en ce que la bague de verrouillage comportant un alésage cylindrique concentrique au manchon comporte une paroi extérieure de forme générale tronconique dont la grande base est tournée vers ltextrémité du dutube cette paroi tronconique formant rampe d'appui coopérant avec une paroi complémentaire tronconique inversée de l'écrou de verrouillage formant came et venant porter sur la paroi tronconique de la bague en assurant par la coopération des deux parois la pression de la bague de verrouillage sur l'extrémité terminale du tube emmanché sur le manchon de raccordement et en provoquant ainsi la pénétration des inégalités de surface disposées sur l'alésage intérieur de l'organe de verrouillage dans la paroi extérieure de la tubulure 9 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 précédentes caractérisé en ce que le manchon récepteur de l'extrémité du tube est constitué d'un ensemble cylindrique amovible et apte à être bloqué dans un logement récepteur prévu sur le corps du raccord 10 - Dispositif selon la revendication 9 , caractérisé en ce que le manchon amovible est prévu avec un diamètre extérieur correspondant sensiblement au diamètre intérieur de la tubulure à raccorder, un même raccord pourvu d'une même bague et d'un même écrou étant ainsi apte à recevoir alternativement plusieurs manchons correspondant à plusieurs épaisseurs de tubulures à raccorder