Brevet FR2286335A1 — publié le 19760423

la présente invention concerne un joint articulé à rotule destiné à raccorder deux éléments de canalisation. Pour éviter la détérioration des pipe-lines, par exemple lors d'éboulements ou de séismes, il est nécessaire de relier les tubes dont ils sont constitués au moyen de raccords articulés autorisant un grand mouvement angulaire des tubes les uns par rapport aux autres. La présente invention concerne ce genre de raccord, et notamment un joint articulé destiné à raccorder deux éléments de canalisation au moyen d'un raccord tubolaire dont les extrémités d'ajustent sur des surfaces sphériques convexes entourant les extrémités contiguës des tubes à raccorder âe manière à pou voir tourner dans certaines Imites autour du centre de courbure de cet. surfaces.Chacune de ces dernirres est en l'occur- rence la surface périphérique d'un tronçon en forme de segment sphérique d'un manchon qui entoure, en serrant sur elle un premier joint d'étanchéité, l'extrémité du tube considéré sur laquelle le retiennent des vis qui, traversent radialement sa paroi pour pénétrer dans une rainure circulaire interne de cette dernière, en font partiellement sortir en la contractant une bague fendue de blocage qui s'embofte ainsi dans une rainure pé- riphérique du tube considéré.Les extrémités dudit raccord, qui forment chacune intérieurement une surface sphérique concave destinée, lors de l'emboîtement axial du raccord sur le manchon considéré, à entrer en contact avec la surface convexe complémentaire de -e dernier en serrant contre elile un second joint d'étant chéité, ont retenues chacune en place, après ledit emboîtement, par un collier dont une partie sphérique concave de la surface intérieure épouse la forme de la surface convexe précitée et dont la retenue et l'immobilisation axiale par rapport & u raccord sont assurées perun dispositif à vis et bague de blocage fendue analo- gue à celui qui retiert les manchons sur les tubes. le raccord tubulaire peut ainsi basculer en tous sens autour du centre de ccurbure de chacune des surfaces convexes des manchons par rapport à J'.'un ou l'autre des deux tuyaux à raccorder qui peuvent donc prendre une orientation quelconque l'un par rapport a autre. Le raccord articulé selon l'invention permet donc aux éléments d'un pipe-line de s'adapter aux mouvements du sol auxquels il peut etre soumis en évitant une concentration des contraintes exercées au niveau du raccord ou en toute autre région du pipe-line. Le dispositif selon l'invention évite d'avoir à donner une forme sphérique convexe aux surfaces des extrémités des tubes à raccorder dans lesquelles il suffit de ménager des rainures périphériques destinées à l'embottement de bagues de blocage. Cela évite l'inconvénient d'avoir à réaliserdestubes spéciaux pour pouvoir les raccorder les uns aux antres. En outre, il suffit, pour fixer étroitement les manchons et les colliers sur les extrémités correspondantes des tubes à raccorder et du raccord, de provoquer la contraction radiale des bagues fendues de blocage en serrant les vis qui traversent radialement à cet effet la paroi des manchons et des colliers. L'enlèvement des manchons et colliers se fait aussi simplement en desserrant les vis en question. Dans une autre forme de réalisation avantageuse selon l'invention, le raccord peut non seulement basculer de chaque ctté par rapport aux tubes, mais aussi se déplacer parallèlement à leur axe, de sorte qu'à la suite d'un mouvement du sol, le basculement du raccord ne risque pas de rapprocher le tube le plus bas du tube le plus haut. Les différents éléments du ipe-line peuvent ainsi s'orienter à des niveaux différents ss exercer sur le raccord articulé qui les réunit une force indésirab1e quelconque orientée parallèlement à l'axe des tubes. 'l'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels la figure 1 est une élévation latérale du raccord arti cu) selon l'invention la figure 2 est une coupe longitudinale partielle à plus grande échelle et montre les principaux éléments de ce raccord articulé ; et la figure 3 , analogue à la figure 2, montre les principaux éléments d'une autre forme de réalisation du raccord articulé selon l'invention. Sur les figures 1 et 2, les références la et lb désignent des tuyaux ou tubes reliés l'un à l'autre par un raccord tubulaire 2. Le dispositif de raccordement étant le méme pour chaque tube, on ne décrira ci-après que celui par lequel le raccord tubulaire 2 se raccorde au tube la. L'extrémité représentée du tube la est entourée d'un manchon 3 dont un tronçon 3a en forme de segment sphérique comporte une surface périphérique convexe 4 dont le centre de courbure est situé sur,l:axe du tube la. Cette surface 4 est comprise entre deux épaulements ou butées 5 et 6, cette dernière se raccordant à la surface périphérique du tronçon cylindrique 3b formant le reste de la paroi du manchon 3. Les deux tronçQns3a et 3b sont coaxiaux. La surface interne du tronçon cylindrique 3b forme deux rainures circulaires 7 et 8, dans la première des quelles ost logée une bague fendue de blocage à ressort 10 et dans la seconde desquelles est logé un joint d1,étanchéité annulaire 11.Ma surface interne du tronçon 3a forme, près de son extrémité libre, une rainure circulaire 9 qui contient un joint anti-flexion 12 en élastomère. Le manchon 3 est alors enfIlé sur l'extrémité du tube la de façon à presser les joints 11 et 12 contre la surface périphérique 13 du tube la, cette surface 13 comportant une rainure périphérique 14 en face de la rainure 7 du manchon 3. paroi du tronton 3b est percée redialement de taraudages espacés 15 qui débouchent dans le fond de la rainure 7. En vissant de l'extérieur vers l'intérieur des vis 16 dans ces taraudages 15, le monteur force à sortir partiellement de la rainure 7 la bague de blocage 10 en la contractant et en la forçant à s'emboîter dans la rainure 14, ce qui bloque le manchon 3 sur le tube la en l'immobilisant parallèlement à l'axe de ce dernier. L'extrémité du du raccord tubulaire 2 forme intérieurement une surface sphérique concave 17 qui, une fois le raccord embotté sur le manchon, est en contact avec la surface convexe 4 complémentaire de ce dernier contre laquelle elle serre un joint d'étanchéité 18 logé dans une rainure annulaire 19 formée par la surface 17.L'extrémité ainsi décrite du raccord 2 est maintenue sur le tronçon 3a du manchon par un collier de retenue 20 qui, enfilé sur le tronçon 3b-du manchon, entre ensuite en contact par une partie sphérico-concave 21 de sa surface interne avec la surface convexe complémentaire 4 du tronçon Da. Ce collier comporte une bride périphérique 22 qui passe par-dessus l'eitré- mité du raccord tubulaire 2 et dont la surface intérieure forme une rainure annulaire 24 dans laquelle est logée une bague de blocage analogue à la bague 10. La bride 22 est percée radialement de plusieurs taraudages espacés 25 qui débouchent dans le fond de la rainure 24- et dans lesquels sont vissées des vis de poussée 26. La surface périphérique de l'extrémité du raccord 2 forme une rainure périphérique 27 qui se trouve en face de la rainure 24 de la bride 22 une fois le collier 20 en place comme précédemment décrit. En vissant successivement les vis 26, le monteur fait ainsi sortir part-iellement de.la rainure 24 la- bague 23 qui se contracte radialement et s'eligage dans la rainure 27 du raccord 2. Le collier 20 est ainsi solidement fixé à ce dernier. Ainsi reliés l'un à l'autre, le raccord 2 et le tube la peuvent basculer en tous sens l'un par rapport à autre autour de la surface 4 jusqu'à ce que le collier 20 entre en contact avec la butée 6 ou que le raccord 2 entre en contact avec la butée 5. Les joints 11 et 18 empochent le liquide passant dans le tube de stéchapper:du raccord articulé selon l'invention. me tube lb se raccordant au raccord 2 de la m8me maçon que le tube la, l'angle du coude formé par ces deux tubes peut titre et double de celui déjà décrit,/par conséquent important. Dans la forme de réalisation représentée sur la figure 3, la surface périphérique de chaque tube la et lb forme une rainure annulaire 28 destinée à loger la bague de blocage et dont la largeur est plus grande que celle de cette dernière qui peut ainsi se déplacer dans la rainure parallèlement à l'axe du tube. Ce dispositif permet au manchon 29 en forme de segment sphérique de se déplacer dans une certaine mesure parallèlement à l'axe du tube ta ou lb sur lequel il est monté. Par conséquent, si l'un des tubes descend par rapport à l'autre, il ne peut pas s'en rap proche du fait de l'inclinaison du raccord 2. Dans cette dernière forme de réalisation, le joint d'étanchéité 1, du manchon 29 est situé à l'opposé de la bague de blocage top de sorte qu'il n'est pas nécessaire d'utiliser un joint annulaire anti-flexion. En outre, les joints 11 sont situés de manière à ne pas pouvoir tomber dans les rainure 28 quel que soit le mouvement axial des tubes 1a et lb. il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées aux dispositifs décrits et représentés sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Joint articulé destiné à relier deux éléments de canalisation au moyen d'un raccord tubulaire dont les extrémités stajustent sur des surfaces sphériques convexes entourant les extrémités contiguës des tubes- à raccorder de manière pouvoir tourner dans certaines limites autour du centre de courbure de ces surfaces, caractérisé en ce que chacune de ces dernières est la surface périphérique d'un tronçon en forme de segment sphérique dùn manchon qui entoure, en serrant sur elle un premier joint d'étanchéité, l'extrémité du tube considéré sur laquelle le retiennent des vis qui, traversant radialement sa paroi pour pénétrer dans une rainure circulaire interne de cette dernière, en font partiellement sortir en la contractant une bague fendue de blocage qui s'embatte ainsi dans une rainure périphérique du tube considéré, et les extrémités dudit raccord, qui forment chacune intérieurement une surface sphérique concave'destinée, lors de ltemboftement axial du raccord sur le manchon considéré, à entrer en contact avec la surface convexe complémentaire de ce dernier en serrant contre elle un second joint d'étanchéité, sont retenues chacune en place, après ledit emboftement, par un collier dont une partie sphérique concave de la surface intérieure épouse la forme de la surface convexe précitée et dont la retenue et l'immobilisation axiale par rapport au raccord sont assurées par un dispositif à vis et bague de blocage fendue analogue à celui qui relient les manchons sur les tubes. 2. Joint articulé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la paroi de chaque manchon forme, dans le prolongement axial de son tronçon en forme de segment sphérique, un tronçon cylindrique dans lequel sont ménagés radialement les taraudages par lesquels lesdites vis pénètrent dans ladite rainu Le circulaire interne. 3. Joint articulé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les taraudages par lesquels lesdites vis traversent la paroi de chaque manchon pour pénétrer dans sa rainure circulaire interne sont ménagés dans le tronçon en forme de segment sphérique, ces vis étant sans tette et s'enfonçant entièrement dans les taraudages. 4. Joint articulé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la largeur de la rainure périphérique de chaque tube est supérieure à celle de la bague de blocage qui y pénètre de façon à permettre au manchon et au tube qu'il entoure de se déplacer longitudinalement et dans une certaine mesure ltun par rapport à l'autre.