Brevet FR2381230A1 — publié le 19780915

La présente invention concerne des perfectionnements aux prises de branchement en charge avec raccord en T couché dont une extrémité de la barre verticale se fixe à la canalisation et dont l'autre extrémité comporte un bouchon amovible ainsi qu'un chapeau protecteur, tandis que la barre horizontale constitue le tuyau de branchement. De telles prises de branchement sont largement connues et elles ont été décrites dans les cinq premières pages de la demande de brevet 76-32036 du 19 octobre 1976 déposée au nom de Monsieur Philippe BIANCHI. C'est pourquoi on ne s'étendra pas ici sur leurs descriptions. La meme demande de brevet évoque une machine s'adaptant sur ces prises de branchement et qui est susceptible de percer la canalisation pour mettre en service ce branchement, d'y placer un obturateur, un bouchon et autre. L'avantage essentiel de ces prises et de la machine qui lui est associée provisoirement au moment de l'exécution du branchement est que l'on peut exécuter celui-ci alors que la canalisation principale sur laquelle on se branche est en service et sous pression.Il existe d'autres avantages secondaires notamment la possibilité d'y adapter un obturateur seulement quand on veut fermer le branchement sans être obligé d'y laisser en permanence un robinet vanne. C'est l'obturateur qui a fait l'objet de la demande de brevet ci-dessus mentionnée. Toutefois les tiges de branchement en T connues et évoquées ci-dessus sont généralement prévues pour une canalisation métallique et nécessitent la soudure préalable de la prise de branchement sur la canalisation principale, lorsque celle-ci est en acier ou en matière plastique soudable. Elle nécessite aussi le brasage ou le soudo-brasage de cette pièce s'il s'agit d'une canalisation en fonte ou en cuivre. Elle né cessite aussi son collage s'il s'agit d'une canalisation en matière plastique telle que le chlorure de polyvinyle.On a aussi réalisé des prises à selle maintenue par des colliers de serrage, généralement en deux pièces, avec interposition entre la selle et la paroi extérieure de la canalisation d'un oint en élastomère qui doit être nécessairement de volume relativement important. La présente invention concerne un perfectionnement à ces raccords, notamment ceux à selle de la dernière catégorie citée. Les inconvénients des dispositifs existants qui viens nent d'etre mentionnés sont multiples - ils nécessitent, pour leur fixation étanche sur la canalisation, un outillage spécial, onéreux, encombrant, présentant des risques d'accident, notamment lorsque la canalisation contient un fluide inflammable ou explosif et surtout si la canalisation est en matière plastique ; ces outillages sont des postes de soudure au chalumeau ou à ltélectricité, des postes de brasage, de l'outillage de collage nécessitant une très grande propreté lors de l'éxécution. - certains dispositifs de prise avec selle comportent des joints en élastomère de volume relativement important ; ces Joints constituent toujours un point faible quant à l'étanchéité car, étant donné le volume important dudit joint on ne peut, pour des raisons économiques, utiliser un produit entièrement fiable ; en effet, la bonne tenue dans le temps des produits composant les Joints est souvent douteuse et en tout cas difficilement contrôlable à priori par 11 utilisateur. - enfin les prises réalisées actuellement avec collier de serrage présentent des risques de glissement sur la canalisation, donc de décalage du trou de la prise de branchement par rap port à celui qui est percé dans la paroi de la canalisation ; ce risque est double puisque le fluide risque de ne plus pén- trer dans le branchement et surtout, de stéchapper dans le sol, ce qui est particulièrement grave quand il s'agit de gaz. La présente invention est destinée à remédier à ces inconvénients. Suivant l'invention, la prise est caractérisée principalement par le fait qu'elle se raccorde à la canalisation par une selle s'adaptant et se conformant le plus exactement possible à ladite canalisation et ne présentant initialement aucune ouverture mais possédant des moyens d'étanchéité additionnels, des moyens de maintien en position respective de la selle et de la canalisation réalisant une étanchéité supplémentaire et des moyens de serrage et de liaison appropriée. Une autre caractéristique de l'invention réside dans le fait que la selle est maintenue sur la canalisation par au moins un collier de serrage qui peut être en deux parties, relié par des boulons, ou constitué par au moins un cercle de feuillard dans les extrémités sont tirées l'une vers l'autre par des boulons ou par une boucle pratiquement irréversible comme celles 'qui sont utilisées pour les cerclages, en particulier dans l'emballage. Plus précisément, l'étanchéité de la selle avec la canalisation est réalisée par une rainure fermée cernant le plus près possible le centre, ladite rainure étant destinée à recevoir un Joint d'étanchéité, un Joint torique notamment. On a indiqué ci-dessus qu'une caractéristique principale de l'invention était constituée par des moyens de maintien en position respective de la selle et de la canalisation, moyens réalisant une étanchéité complémentaire. Dans le cas de canalisation métallique, notamment, ce moyen est constitué par une douille autotaraudeuse, plus haute que la somme des deux épaisseurs de la selle et de la canalisation et se vissant à force simultanément dans les deux parois de la selle et dela canalisation en réalisant aini une étanchéité supplémentaire qui peut être complétée par un Joint incorporé à ladite douille. Dans le cas de canalisation et selle en résine synthétique, le maintien en position relative de la selle et de la canalisation, ainsi que leur étanchéité réciproque, est réalisé par soudage de l'une à l'autre exécuté lors du perçage de l'une et de l'autre par un taraud chauffant. Les avantages de la prise de la présente invention sont nombreux et vont être explicités ci-après. Elle permet d'exécuter des raccordements de branchement sur des canalisations contenant un fluide sous pression sans provoquer d'échappement de fluide. Comme on l'a vu, sa pose ne nécessite pas un matériel ou un outillage spécial compli qué ou onéreux tel que les-postes de soudage, le matériel de collage etc... ; il ne nécessite que l'outillage qui a été décrit dans la demande de brevet 76-32036 et dont dispose déjà actuellement la plupart des agents réalisant des branchements d'eau et de gaz. Un avantage essentiel de prise de l'invention est que l'étanchéité entre la prise de branchement et la canalisation est doublement assurée par le joint en élastomère encastré dans la selle et par la douille autotaraudeuse ou par la soudure réalisée dans les matières plastiques. Il faut d'ailleurs noter que la quantité d'élastomère mise en Jeu dans le joint annulaire de la selle est réduite au minimum ce qui permet d'employer une qualité appropriée, même onéreuse. Du fait de la présence de la douille autotaraudeuse ou de la soudure, tout ripage ou glissement de la prise sur la canalisation est rendu impossible. Comme on l'a déJà dit, la mise en oeuvre de la prise de l'invention ne nécessite que la machine BIANCHI, décrite dans la demande de brevet 76-32036 et qui ne nécessite sur son porte-outil qu'un outil spécial permettant de s'adapter à la douille autotaraudeuse ou au taraud chauffant. Du fait de cette utilisation de la machine BIANCHI, la prise de l'invention peut recevoir, même sous pression, les dispositifs accessoires existants incorporables tels que les obturateurs qui ont fait l'obJet de la demande de brevet ci-dessus mentionnée et des obturateurs automatiques de sécurité qui ferment et interrompent le débit du fluide dès que ce débit atteint une valeur limite déterminée à travers la prise. Il faut encore préciser que les prises de l'inven- tion, qu'elles soient en métal ou en matière plastique, peuvent être employées indifféremment sur les canalisations en métal ou en matière plastique, à condition que le tuyau constituant la cahalisation soit suffisamment rigide pour ne pas se déformer sous l'effet du serrage du collier de fixation. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante qui en donne deux exemples non limitatif s de réalisation pratique et qui sont illustrés par les dessins Joints dans lesquels la figure 1 est un schéma simplifié de l'ensemble de la prise de raccordement sur la canalisation et avec la machine BIANCHI la figure 2 est une coupe verticale transversale, perpendicu laire à la canalisation de la prise de l'invention avec une douille autotaraudeuse la figure 3 est une vue schématique similaire a celle de la figure 2 mais dans le cas d'une selle et d'une canalisation en matière plastique permettant l'utilisation d'un taraud chauf Sant la figure 4 est une coupe de la prise montrant le dlspo- sitif de soudage de la tubulure de la prise sur le tube du branchement proprement dit, dans le cas d'une canalisation et d'un branchement en matière plastique soudable. La prise proprement dite est constituée par un élément tubulaire 1, formant le corps de la prise, munie d'une tubulure de dérivation 2 sur laquelle se raccorde le tuyau de tranchement 3. L'élément tubulaire 1 comporte à sa base une selle 4. La selle 4 est solidaire de l'élément tubulaire 1 de manière étanche car il y est soit soudé, brasé, collé ou réuni par tout autre moyen d'assemblage. L'ensemble de la prise et de la selle 4 peut d'ailleurs être réalisé en un seul bloc par matriçage ou par un procédé de fonderie. La selle 4 a une forme qui correspond à la paroi extérieure de la canalisation 20 sur laquelle elle doit s'adapter et pour laquelle elle est conformée.Elle comporte une rainure 25 fermée, concentrique a l'élément tubulaire I et cernant'le plus près possible l'axe de cet élément l de façon à ce que sa circonférence soit la plus courte possible mais ne gene pas le placement de la douille autotaraudeuse 13 ni la soudure réalisée par le taraud chauffant 17, comme il va être expliqué plus loin. Cette rainure 25 a une section appropriée pour recevoir un joint annulaire 6 torique ou elliptique qui est en matière élastomère de très haute qualité. La partie de l'élément tubulaire 1 opposée à la selle 4 est munie d'un système de raccordement étanche 7, qui est généralement un filetage, et qui permet, notamment, d'y fixer ls machine 'BlANCHI" 8 à percer la canalisation 20 et à poser éventuellement un bouchon 9 (représenté en pointillés) de fermeture de la prise avant démontage de la machine 8. Cette ma hine "BlANCHI" 8 a d'autres usages, notamment celui de poser un obturateur (non représenté) ou d'utiliser des outils différents permettant de perler la selle 4 ou de placer la douille autotaraudeuse 13 comme il va être expliqué plus loin. Le bouchon 9 présente un Joint 10. La fixation de la selle 4 sur la canalisation 20 s'obtient, notamment et au préalable, à l'aide de collier en iceux pièces ou encore par un collier en une pièce constituée pur un ruban métallique Il relativement souple et qui épouse la forme de la canalisation. Le serrage du ruban Il peut se faire au moyen d'une boucle ou d'une pince à cercler communément utilisée dans l'emballage. Il peut aussi se faire par des bou ho 12 La douille autotaraudeuse 13 a une forme extérieure tronconique filetée et elle présente un trou central 5 à section hexagonale permettant l'introduction d'une broche spéciale 19 faisant partie de la machine 8. Bien que souvent ce ne soit pas nécessaine, elle peut être munie éventuellement d'un Joint d'étanchéité 14. Lorsque la prise de l'invention et notamment la selle 4 ainsi que la canalisation 20 sont en matière plastique soudable entre elles, la douille 13 peut etre remplacée par la soudure de la selle 4 de la prise sur la canalisation 20 utour du trou de communication 16 entre la canalisation 20 dì~ la prise. Cette soudure peut se faire en même temps que le R ge dudit trou 16 par une broche ou taraud chauffant 17 (figure 3) qui est monté aussi sur la machine "BlANCHI" 8. Comme on l'a indiqué plus haut, la prise est fixée sur la canalisation 20 par serrage de sa selle 4 contre la paroi extérieure dé cette canalisation 20 au moyen du collier ll. L'étanchéité entre la prise et la canalisation 20 est assurée d'une part par la présence du joint annulaire 6 qui se trouve dans une section de gorge telle que ledit Joint s'y trouve maintenu malgré le galbe qui lui est imposé par la forme de la selle, et d'autre part par la douille autotaraudeuse 13 ou encore par le cordon de soudure 18 constitué lors du perçage et du chauffant ge par le taraud chauffant 17. La douille autotaraudeuse 13 est en métal de dureté convenablement choisie et sa partie conique extérieure possède un filetage de profil spécialement étudié pour faciliter la fonction de taraudage. Ce genre de filetage conique est du domaine de la technique connue et n'a pas besoin d'être explicité spécia- lement. Elle est vissée à force dans le trou 16 qui a été préalablement percé dans la selle 4 et dans la canalisation 20 en utilisant la machine à percer annexe de la machine "BlANCHI" 8. Pour réaliser ce vissage à force, on utilise la broche 19 spéciale adaptée à la machine "BlANCHI" 8, broche 19 dont l'extrémité présente une partie prismatique à six pans adaptée au trou central de la douille autotaraudeuse 13. Naturellement une autre section de trou central de la douille 13 et une autre forme de la broche 19 peuvent être adoptées sans sortir du cadre de l'invention. Dans le cas d'une canalisation 20 en matière plastique soudable, tel que du polyéthylène, le perçage de la selle 4 de la prise, qui sera alors nécessairement dans une matière de même nature, et de la paroi de la canalisation se fait en employant aussi la machine "BlANCHI" 8 mais qui est alors équipée de la broche ou taraud chauffant 17. Ce taraud a une forme étudiée pour cet usage et présente des filets à profils spéciaux qui sont également connus dans 11 état actuel de la technique. Le taraud 17 est conçu pour être porté à une température suffisante et y etre maintenu assez longtemps pour fondre la matière plastique de la selle 4 et de la canalisation 20 simultanément. En imprimant au taraud 17 une rotation en même temps qu'une avance suivant son axe, on perce la matière plastique de la selle 4 et de la canalisation 20 qui est remontée vers l'intérieur du corps de la prise en y formant un bourrelet ou cordon 18 qui assure en meme temps, autour du trou ainsi percé, la soudure de la paroi de la conduite 20 avec la selle 4 de la prise. Aussi bien dans le cas d'une canalisation métallique nécessitant l'emploi de la douille autotaraudeuse 13 que dans le cas d'une canalisation en matière plastique où on a percé un trou à l'aide du taraud chauffant 17, lorsque l'opé- ration de perçage est terminée ou que la douille autotaraudeuse 13 est posée à l'aide de la meme machine "BlANCHI" 8, on obstrue la tete de la prise, en haut de l'élément tubulaire 1, en y vissant un bouchon étanche 9#. Le démontage de la machine "BlANCHI11 8 se fait ensuite sans qu'il y ait possibilité d'échappement de fluide comme on lla déJà expliqué dans la demande de brevet 76-32036. Il faut préciser que l'on pourra poser une douille autotaraudeuse 13 dans une selle 4 et une canalisation PO, toutes deux en matière plastique. Au lieu de poser un bouchon 9, on peut aussi placer un obturateur, comme on l'a expliqué dans la demande de brevet ci-dessus mentionnée. Le branchement du tuyau 3 sur la tubulure de la prise se fera généralement avant de commencer toutes les opérations de perçage du trou 16 mais on pourra encore le faire après avoir installé un obturateur. Dans ce dernier cas il faudra au préalable rendre étanche la tubulure de dérivation 2, pendant l'opération de perçage 16 et de pose de la douille autotaraudeuse, pour éviter l'ëchappement de fluide, si la canalisation 20 est en charge. En général, il faudra donc réaliser le raccordement du tuyau de branchement 3. Cela se fera à l'aide d'un raccord intermédiaire de type existant soit par soudage ou soit par brasage. S'il s'agit de prise et branchement en matière plastique soudable, tel que le polyéthylène, on peut les assembler par soudage de la manière qui va maintenant être expliquée et qui est illustrée à la figure 4. Les deux extrémités 21 et 22, respectivement de la tubulure de dérivation 2 et du tuyau de branchement 3, sont maintenus dans un coffrage 23,#éventuel- lement démontable. Préalablement, avant de raccorder les extrémités 21, 22, on y emboîte, sur une longueur suffisante, un manchon métallique 24 destiné à maintenir l'alignement des tuyaux 2 et 3 à soude-r et à empêcher leur déformation intérieure lorsqu'ils perdent leur rigidité au moment du soudage.Ensuite, on coule, au besoin sous pression, de la matière plastique d'apport prove- nant d'un creuset 26 dans l'espace libre entre le coffrage 23 et les tuyaux 2 et 3. La pression de coulée est créee en injectant un fluide sous pression dans le creuset 26 par la tubulure 27. Après dur issement de la soudure, le coffrage 23 peut être laissé en place ou démonté.Pour réaliser cette dernière opération il faut le concevoir en deux ou plusieurs pièces amovibles. Après cela, les extrémités 21, 22 sont soudées entre elles. En variante, on peut remplacer la coulée de matiè- re plastique par une circulation d'air ou de gaz chaud portée à une température supérieure à la température de fusion de la matière plastique à souder, gaz qui sert de fluide calo-porteur pour amener les extrémités 21t 22 à la température de soudage. Ce but est atteint en remplaçant le creuset 26 par un générateur de gaz chaud pulsé de façon à assurer ces circulations à vitesse suffisante dans l'espace annulaire délimité par le coffrage 23 et les extrémités des tuyaux qu'il enserre. En même temps on exerce une poussée tendant à appuyer énergiquement les extrémités à souder 21, 22 l'une contre l'autre. Ceci a pour effet de réaliser la soudure des deux extrémités dès que la température est atteinte pour cette opération. En résumé, pour poser et mettre en service la prise de l'invention on commence par la fixer solidement sur la paroi extérieure de la canalisation 20 par le serrage de la selle 4 à l'aide du ruban métallique ou collier 11. La tubulure 2 est ensuite raccordée sur le branchement proprement dit 3 (toutefois une variante à cette dernière opération peut être réalisée, à condition de mettre un bouchon comme il a été expliqué ci-dessus en utilisant tn obturateur). Ensuite on pose la machine à percer "BlANCHI" 8 qui est étanche, sur la tête de raccordement étanche 7 de la prise. A l'aide d'une broche équipée d'un outil spécial, on perce le trou 16 au travers de la canalisation. S'il s'agit d'une canalisation métallique et éventuellement d'une prise métallique, il faut utiliser un foret spécial.S'il s'agit d'une prise et d'une canalisation en matière plastique soudables entre elles, on utilise le taraud chauffant 17 qui assure simultanément le perçage de la paroi de la canalisation 20 et sa soudure avec la selle 4 autour du trou ainsi percé. Dans ce cas on n'utilise pas de douille 13. Dans le premier cas (canalisation métallique), on pose une douille autotaraudeuse 13, montée à l'extrémité d'une broche adaptée 19 de la machine EIANCHI 8. La douille est vissée à forte au travers du trou calibré 16 percé dans la canalisation 20 et éventuellement la selle 4. Avant de placer la douille 13 on peut encore y disposer un Joint d'étanchéité 14, quand le besoin s'en fera sentir. Avant d'enlever la machine 1,BIANCHI'? 8, on pose avec celle-ci un bouchon de fermeture 9 qui est mis en place dans la tête de la prise. Il reste ensuite à retirer la machine 8 et à poser à sa place, sur le système de raccordement 7, un bouchon protecteur. REVENDICATIONS 10/ Perfectionnements aux prises de branchement en charge avec raccord en T couché dont une extrémité de la barre verticale se fixe à la canalisation et dont l'autre extrémité comporte un bouchon amovible ainsi qu'un chapeau protecteur tandis que la barre horizontale constitue le tuyau de branchement, c a r a.c t é r i s é s par le fait que la prise se raccorde à la canalisation par une selle s'adaptant et se conformant le plus exactement possible à ladite canalisation et ne présentant initialement qu'une ouverture mais possédant des moyens d'étanchéité additionnels, des moyens de maintien en position respective de la selle et de la canalisation réalisant une étanchéité supplémentaire et des moyens de serrage et de liaison appropries. 2 / Prise de branchement, telle que définie dans la revendication 1, c a r a c t é r i s é e par le fait que la selle est maintenue dans la canalisation par au moins un collier de serrage. 30/ Prise de branchement, telle que définie dans la revendication 2, c a r a c t é r i s é e par le fait que le collier de serrage est en deux parties reliées par des boulons. 40/ Prise de branchement, telle que définie dans la revendication 2; c a r a c t é r i s é e par le fait que le collier de serrage est constitué par au moins un cercle de feuillard dont les deux extrémités sont tirées l'une vers l'autre par un boulon. 5 / Prise de branchement, telle que définie dans la revendication 2, c a r a c t é r i s é e par le fait que le collier de serrage est constitué par au moins un cerle de feuillard dont les deux extrémités son+ tirés l'une vers l'autre par une boucle pratiquement irréversible. 60/ Prise de branchement, telle que définie dans la revendication 2, c a r a c t é r i s é e par le fait que le collier de serrage est constitué par au moins un cercle de feuillard dont les deux extrémités sont tirés l'une vers l'autre par un agrafage tel que celui qui se ré lise dans le cerclage des emballages. 70/ Prise de branchement, telle que définie dans l'une ou l'autre des revendications précédentes, prise isolément, c a r a c t é r i s é e par le fait que la partie de la selle en contact avec la canalisation présente une rainure fermée cernant le plus près possible le centre, ladite rainure étant destinée à recevoir un joint d'étanchéité, un Joint torique notamment. 80/ Prise de branchement, telle que définie dans la revendication 7, c a r a c t é r i s é e par le fait que le maintien en position relative de la selle et de la canalisation est réalisé par une douille autotaraudeuse, plus haute que la somme des deux épaisseurs de la selle et de la canalisation et se vissant à force simultanément dans ces deux parois en constituant unb étanchéité supplémentaire. 90/ Prise de branchement, telle que définie dans la revendication 7, dans le cas de canalisation et de selle en résine synthétique susceptible de se souder entre elles, c a r a c t é r i sé e par le fait que le maintien en position relative de la selle et de la canalisation, ainsi que leur étanchéité réciproque, est réalisé par soudage l'une a l'autre exécuté lori du perçage de l'une et de l'autre par un taraud chauffant.