Brevet FR2297373A1 — publié le 19760806

La présente invention concerne des joints d'étanchéitd destinés à des raccords de tuyaux, particulièrement, mais non exclusivement, pour des pressions relativement basses, comme celles qui se rencontrent dans les conduites en céramique d'écoulement des eaux. L'invention concerne à la fois les raccords bout à bout et les raccords à embottement. Un joint d'étanchéité pour un raccord de tuyaux selon l'invention comporte une pièce annulaire d'étanchéité en matière telle que du caoutchouc souple ou autre matière dlasti- que,comprenant une ou plusieurs nervures en saillie sur un corps de forme générale cylindrique et s'appuyant élastiquement contre un tuyau, le corps étant raidi au moyen d'une partie support cylindrique, rigide ou semi-rigide disposée à l'intéri- eur du corps à partir de l'une de ses extrémités jusqu'à au moins la majeure partie de sa longueur. La partie support peut Qtre faite en différentes matières, y compris des métaux, mais elle peut être réalisée commodément en polypropylène. La pièce annulaire peut consister en une simple pièce moulée enfilée sur la partie support. Selon un mode de réalisation dans lequel le joint d'étanchéité comporte deux pièces annulaires d'étanchéité telles que décrites ci-dessus, la partie support consiste en un cylindre dont chaque extrémité porte une pièce annulaire, ces dernières étant dirigées dans des directions opposées; des tuyaux peuvent ainsi être introduits dans le cylindre par ses deux extrémités et les pièces d'étanchéité évitent toute fuite de fluide. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre de plusiEurs exemples de rdalisation et en se référant aux dessins annexas sur lesquels La figure 1 est une coupe longitudinale de deux tuyaux raccordés par embottement entre lesquels est placé un joint d'étanchéité selon l'invention, pr#t pour le montage, La figure 2 est une coupe partielle d'une autre forme de joint d'4tanchéité destiné à des raccords par embottement, la figure 3 est une coupe longitudinale montrant les extrémités de deux tuya##ux ordinaires qui doivent etre raccordés bout i bout à l'aide d'un joint d'étanchéité selon l'invention représenté entre eux, et les figures 4 et 5 sont respectivement une coupe longitudinale et une vue en bout d'une autre disposition destinée à raccorder bout à bout les extrémités de deux tuyaux ordinaires. La figure 1 représente donc un joint d'étanchéité comprenant une pièce annulaire I moulée en une seule pièce en caoutchouc synthétique souple, par exemple en néoprène. La dureté du caoutchouc peut n'être par exemple que de 55 à 70 de ltéchelle Shore A. La pièce annulaire comporte un corps 2 de forme géné- rale cylindrique dont la surface intérieure et la surface exté- rieure portent chacune trois nervures 3. Les nervures 3 ont toutes une section semblable et s'amincissent vers leur extré- mitéi elles sont toutes inclinées vers une extrémité du corps, àsavoir l'extrémité inférieure dans la position du joint sur la figure.Un support relativement rigide ou élément de ralilisse- ment 4 moulé d'une seule pièce en polypropylène consiste en une partie cylindrique 5 disposée à l'intérieur du corps 2, depuis son extrémité inférieure jusqu'au voisinage de son extrémité supérieure. L'élément 4 comporte sur l'extrémité inférieure dela partie 5, une collerette radiale 6 avec des lèvres intérieu- re et extérieure tournées vers le haut qui délimitent des gouttières 7, 8 destinées à recevoir l'extrémité inférieure du corps 2. La pièce 1 est étirée sur l'élément 4 en usine; sur le chantier, le joint est manipulé comme une pièce unitaire. S'il y a lieu, le joint de la figure l est monté dans la partie femelle S d'un tuyau à l'aide de savon mou. L'extrémité P de l'autre tuyau est ensuite introduite. Les nervures de la surface extérieure se relèvent au montage et celles de la surface intérieure s'abaissent. La disposition de la figure i assure une étanchéité amplement suffisante en l'absence de haute pression, comme dans la plupart des applications à des eaux, bien que les nervures en appui dans la partie femelle ne soient pas disposées de manière que la pression du fluide dans le tuyau augmente la pression d'étanchéité. Ces nervures sont capables d'assurer l'étanchéité dans des tuyaux d'coule- ment d'eau en poteries vernisses malgré leurs tràs grandes variations par rapport aux dimensions nominales. Les nervures peuvent aussi accepter facilement des petits mouvements relatifs des extrémités des tuyaux, sans rupture du joint. Le joint d'étanchéité de la figure 2 est similaire à celui de la figure 1, à 1'exception près que les nervures extérieures 3' sont dirigées dans le sens opposé à celui des nervures intérieures 3 dans le but de faciliter le montage du joint dans le tuyau femelle S. Le joint d'étanchéité de la figure 3 comporte deux pièces annulaires d'étanchéité 11 et 12, similaires chacune à la pièce 1 de la figure 1, à ltexception près qu'elles ne comportent pas de nervures extérieures. Les pièces sont disposées tette bêche sur un élément support 13 qui diffbre de celui de la figure 1, bien qu'il soit également moulé en une seule pièce de polypropy lève. L'élément support 13 consiste en un cylindre qui comporte, au milieu de sa longueur, une collerette radiale 14 en saillie vers l'intérieur. Les pièces annulaires ll et 12 sont montées sur les extrémités opposées de l'élément support 13. Quand le joint d'étanchéité de la figure 3 est utilisé, les extrémités des tuyaux Pi et P2 sont poussées à l'intérieur du joint par chacune de ses extrémités, Jusqu'à ce qu'ils s'appuient contre la collerette 14; cette dernière #vitequ'un tuyau ou l'autre soit poussé trop loin. Selon la disposition de la figure 3, les nervures 3 sont disposées de manière que la pression dans les tuyaux augmente la pression d'étanchéité. Cette disposition permet de supporter des pressions de fluide assez élevées. Si le joint de la figure 3 est modifie de manière à comporter aussi bien des nervures extérieures que des nervures intérieures de sorte que chaque pièce d'étanchéité devient identique à celle de la figure 1, le joint peut alors Qtre utilisé pour raccorder l'extrémité d'un tube 3 avec un tube à embottement femelle, ou pour raccorder deux tuyaux femelles opposés. Le joint d'étanchéité de ib figure 3 pourrait également autre modififé en utilisant des pièces annulaires 1 de dimensions différentes et une pièce support étagée afin de permettre de raccorder des tuyaux droits ou femelles de dimensions différentes. Les figures 4 et 5 illustrent une disposition qui,sous certains aspects,est similaire à celle de la figure 3 en ce qu'elle est destine à raccorder bout à bout les extrémités de deux tuyaux. Ce joint d'étanchéité comporte-deux pièces annulaires d'~tan- chérit 20, 21 identiques, tournées dans des directions opposées et mixées sur les extrémités opposées d'un cylindre rigide 22. Comme précédemment, les pièces 20, 21 sont faites en caoutchouc relativement souple et le cylindre 22 est en polypropyl#ne. Chacune des pièces 20, 21 ne comporte qu'une seule nervure 23 de section triangulaire, tournée vers l'intérieur avec une face intérieure 24 radiale et une face inclinée 25 tournée vers ltex- térieur. Le cylindre 22 pénètre dans chaque pièce d'étanchéité jusqu'au point 26. Des créneaux 27 (seize par exemple) se prolongent au-delà du point 26 dans des trous dans le cooutcllouc. T e cylindre 22 porte à chacune de ses extrémités une bague de maintien 28 comprenant un rebord 29 dirigé vers l'intérieur avec des ouvertures dans lesquelles les crénaux 27 pénètrent d'un ou deux millimètres. Les bagues 28 sont fixées fermement contre les pièces d'étanchéité en ce qu'elles sont soudées sur les créneaux 27. Par exemple, le joint peut etre disposé entre deux tampons de serrage, chauffés électriquement, qui s'appuient contre les créneaux et les ramollissent de manière qu'ils forment des toutes de rivet 30. Les bagues 28 sont réalisées de préférence en polypropylène, de mame que le cylindre 22, afin que la matière des créneaux se soude à celle des bagues. Les extrémités des tuyaux sont enfilées dans le joint jus qu'à ce qu'ils s'appuient contre la collerette 31 à l'intérieur du cylindre. La disposition illustrée tolère de grandes variations du diamètre des tuyaux. Les traits mixtes 32 et 33 représentent respectivement la dimension maximale et la dimension minimale des tuyaux. Dans les modes de réalisation décrits ci-dessus, le polypropylène est de préférence déplastifié, et il est par conséquent relativement rigide. Un polypropylène plastifié peut titre utilisé lorsqu'une rigidité moindre peut entre tolérée. Il faut remarquer que la pièce en polypropylène constitue un support de la pièce d'étanchéité en caoutchouc souple qui serait autrement trop peu rigide. Pour l'assemblage de la ou des pièces d'étanchéité sur le support, il est préférable, dans le cas des basses pressions, de compter sur un bon ajustage et un bon frottement car les adhésifs ne sont pas stars en présence permanente d'eau . Le mode de réalisation des figures 4 et 5 met en oeuvre un maintien positif et il convient pour des pressions plus levées. Les joints d'étanchéité décrits ci-dessus peuvent autre réalisés sous différentes dimensions. Une application courante se trouve dans les conduites d'écoulement d'eau d'un diamètre intérieur nominal de 10 cm, en céramique non vernissée. Le diamètre extérieur de ces conduites peut varier de 129 à 135 mm; ces variations peuvent apparattre sur les diamètres d'une mtme extrémité d'une conduite. Les joints d'étanchéité qui ont été décrits ci-dessus tolèrent bien ces conditions et assurent une étanchéité satisfaisante, mame sur les surfaces rugueuses qui sont fréquentes et sous la pression d'essai habituelle de 0,5 kgtem (une ovalisation substantielle entratne une flexion de la pièce support).Le mode de réalisation des figures 4 et 5 a été essayé hydrauliquement avec les conduites décrites ci-dessus jusqu'à des pressions beaucoup plus élevées, et il peut convenir non seulement pour les applications aux basses pressions mais également aux pressions moyennes. Bien entendu, diverses modifications peuvent Etre apportées par l'homme de l1 art aux dispositifs qui viennent d'trie décrits uniquement à titre d'exemples nullement limitatifs sans sortir du cadre de l'invention. Par exemple, le joint de la figure i peut comporter plus de trois nervures, ou seulement une. Leur nombre peut btre diffé- rent à lt intérieur et à l'extérieur. Le mode de réalisation de la figure 4 peut comporter deux nervures, ou davantage. Diffé- rentes matières élastomères naturelles ou synthétiques peuvent convenir pour la pièce d'étanchéité. REVENDICATIONS 1 - Joint d'étanchéité destiné à un raccord de tuyaux, caractérisé en ce qu'il comporte une pièce annulaire d2étan- chéité en matière telle que du caoutchouc souple ou autre matière élastique, et comprenant une ou plusieurs nervures en saillie sur un corps de forme générale cylindrique et destinées à s'appuyer élastiquement et hermétiquement contre un tuyau, le corps étant raidi au moyen d'une partie support cylindrique, rigide ou semi-rigide, pénétrant à l'intérieur du corps à partir de l'une de ses extrémités Jusqu'à au moins la plus grande partie de sa longueur. 2 - Joint d'étanchéité selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte deux desdites pièces annulaires d'étanchéité, la partie support cylindrique consistant en un cylindre dont les deux extrémités portent lesdites pièces annulaires tournées dans des sens opposés, de manière que les tuyaux puissent etre introduits dans le cylindre par ses ex trémités et que lesdites pièces d'étanchéité évitent toute fuite de fluide. 3 - Joint d'étanchéité selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'une partie intérieure en saillie remplit la fonction de butée pour les tuyaux. 4 - Joint d'étanchéité selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que des parties du cylindre traversent les pièces d'étanchéité à chaque extrémité, des dispositifs de maintien étant prévus pour maintenir les pièces d'étanchéité en position. 5 - Joint d'étanchéité selon la revendication 4, caractérisé en ce que le dispositif de maintien consiste en une bague séparée, mais fixée sur le cylindre. 6 - Joint d'étanchéité selon la revendication 5, caractérisé en ce que le cylindre comporte des créneaux qui pénètrent dans des trous correspondants de la pièce d'étanchéité et qui sont fixés sur la bague de maintien. 7 - Joint d'étanchéité selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le cylindre pénètre à l'intérieur de chaque pièce d'étanchéité sur la grande partie de sa longueur, mais se termine près de son extrémité extérieure. 8 - Joint d'étanchéité selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 7, caractérisé en ce que la pièce d'étanchéité, ou chaque pièce d'étanchéité, comporte une seule nervure. 9 - Joint d'étanchéité selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la pièce d'étanchéité, ou chaque pièce d'étanchéité, comporte au moins deux nervures. 10 - Joint d'étanchéité selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que la nervure ou chaque nervure est amincie vers 11 - Joint d'étanchéité selon la revendication 10, caractérisé en ce que la nervure, ou chaque nervure, présente une section transversale de forme générale triangulaire avec une face extérieure présentée à un tuyau entrant, qui s'incline vers l'axe et dans la direction du mouvement du tuyau, ainsi qu'une face intérieure radiale. 12 - Joint d'étanchéité selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est destiné à constituer un raccord à embotte ment, la pièce d'étanchéité comportant des nervures aussi bien à sa surface intériéure qu'à sa surface extérieure. 13 - Joint d'étanchéité selon la revendication 12, caractérisé en ce que la partie support cylindrique pénètre à 1'in- térieur de la pièce d'étanchéité à partir d'une première extrémité jusqu'à un point voisin de l'autre extrémité, ladite première extrémité comportant des rebords annulaires qui enserrent la pièce dtétanchéité, 14 - Joint d'étanchéité selon la revendication 12 ou 13, caractérisé en ce que la pièce d'étanchéité comporte au moins deux nervures intérieures et deux nervures extérieures. 15 - Joint d'étanchéité selon la revendication 13 ou 14, caractérisé en ce que les nervures sont amincies vers leurs extrémités. 16 - Joint d'étanchéité selon la revendication 15, caractérisé en ce que chaque nervure présente une section transver- sale de forme générale triangulaire avec une face radiale. 17 - Joint d'étanchéité selon l'une quelconque des revendictions 1 à 16, caractérisé en ce que la pièce d'étanchéité est faite en caoutchouc synthétiqué ou naturel d'une dureté 55 à 70 de l'échelle Shore A. 18 - Joint d'étanchéité selon l'une quelconque des revendications 1 à 17, caractérisé en ce que la partie support est faite en polypropylène.