Brevet FR2391413A1 — publié le 19781215

La présente Invention concerne des dispositifs d'assemblage de tubes ou tuyaux devant véhiculer des fluides varies. Elle s'applique plus particulièrement aux tubes en matière plastique. Elle vise plus particulièrement la solution du problème que pose l'assemblage de tels tubes sur des chantiers en évitant autant que possible des opérations complexes tout en réalisant des joints restant parfaitement étanches et démontables sous des pressions qui peuvent être élevées. Selon une caractéristique de l'invention, les extrémités des tronçons de tubes, qui peuvent avoir des longueurs standardisées, sont e#ntourées par un frettage externe dont la surface intérieure a une forme adaptée a la surface externe desdites extrémités, de manière que lesdites surfaces coopérent entre elles par partes mâles et femelles ou par por- tées capables de supporter les efforts longitudinaux pour maintenir l'assemblage longitudinal desdites extrémités. Celles-ci peuvent d'ailleurs être emboîtées ou mises bout à bout. Selon un mode de réalisation de l'invention,les troncons a assembler comportent a' leurs extrémités un diamètre extérieur augmenté et les renflements ainsi formés sur deux tronçons a' assembler, mis bout à bout, sont serrés par un manchon extérieur formant frette. Il y a avantage à aménager une portée intérieure congre laquelle se rait le serrage. Les extrémités des tronçons de tubes à assembler peuvent présenter une surépaisseur pour réaliser l'augmentation du diamètre extérieur, tout en laissant constant le diamètre intérieur, et ces surépaisseurs sont usinées pour permettre un emboîtement des deux tronçons, cet emboîtement formant la portée intérieure qui supporte le serrage par la frette. Celle-ci peut se composer avantageusement de deux parties concentriques : une première partie s'appuyant directement sur le- renflements des tubes, constituée en deux pièces séparées avec jeu par des surfaces radial es et munies de ressauts intérieurs épousant la forme des renflements terminaux des tubes à assembler, et une deuxième partie en une seule pièce cylindrique que l'on glisse sur la première partie parallèlement à l'axe. Cette disposition permet d'utiliser une frette en matière moulée, par exemple en polyester stratifié. La frette extérieure peut aussi être métallique pour être sertie à ses extrémités contre les renflements des tubes en serrant ceux-ci de préférence par l'intermédiaire d'un manchon en caoutchouc. Dans un autre mode de réalisation, les tronçons de tubes à assembler présentent un évasement à chaque extrémité, de sorte que l'augmentation de diamètre existe ainsi, tant à l'intérieur qu'à l'extérieur. Les extrémités des tubes à assembler sont alors emboîtées sur une bague intérieure dont le diamètre interne est égal à celui des tubes et on dispose à la périphérie une frette en métal qui est sertie sur les renflements des tubes par l'intermédiaire de caoutchouc ou matériau équivalent. Enfin dans un autre mode de réalisation, les extrémités des tubes sont pourvues extérieurement de rainures et (ou) de saillies transversales contre lesquelles s'emboîtent des parties correspondantes de la frette ou d'un manchon intermédiaire. Dans ce cas les extrémités des tubes peuvent être cylindriques. La description qui va suivre, en regard des figures annexées, données à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, les par ticularités qui ressortent tant des figures que du texte fai sans. bien entendu, partie de ladite invention La figure l est une vue en coupe axiale d'un dispositif d'assemblage selon le mode de réalisation préféré de l'invention en la figure 2/est une coupe transversale selon II-II de la figure I la figure 3 est une coupe axiale d'une première variante de réalisation ; la figure 4 montre en coupe axiale une deuxième variante la figure 5 montre un détail; la figure 6 est une demi-coupe axiale d'une troisième variante. Dans le mode de réalisation qui est représenté sur les figures l et 2, chacun des deux tronçons de tubes à assem bler, marqués respecti ment 1 et 2, tubes qui sont le plus souvent en matière plastique stratifiée, par exemple en polyester armé par des fibres de verre, se termine par une partie en surépaisseur la, respectivement 2a, réalisée lors de la fabrication des tubes. Ces parties la, 2a, présentent le même diamètre in térieur que le reste des tubes, mais un diamètre extérieur nettement plus grand, par exemple 43 mm environ pour un diamètre extérieur des tubes de 35 mm. Le raccordement des surépaisseurs se fait par des surfaces inclinées lb, 2b avec les arrondis convenables. L'un des renflements tels que la de l'extrémité d'un tronçon, par exemple le renflement de droite, est usiné à mi-épaisseur et il en est de même du renflement correspondant 2a du tronçon 2, les enlèvements de matière se faisant sur l'un à partir de l'extérieur et sur l'autre à partir de l'in térieur, de façon à permettre l'emboîtement réciproque des deux renflements, comme on le voit sur la figure l, tout en laissant constant le diamètre intérieur des deux tronçons ainsi emboîtés. Lors de l'usinage, on ménage en outre, sur l'une des parties destinées à s'emboîter, de préférence sur la partie lc qui sera à l'intérieur, une gorge annulaire 3 destinée à recevoir avant l'emboîtement un joint torique d'étanchéité 4, en caoutchouc par exemple, assez épais pour être comprimé lors de l'emboitcment. De préférence les surfaces des parties emboîtantes sont coniques pour éviter de cisailler le joint lors de l'emboitement. Les tronçons de tuyau qui sont préparés ainsi en usine et sont livrés sur le chantier, en longueurs différentes standardisées, présentent chacun à une extrémité la partie mâle lc de 1 t emboitement avec la gorge annulaire 3 et à l'autre extrémité la partie femelle 2c. Sur le chantier, l'assemblage est complété en pla çant autour des renflements emboîtés deux demi-coquilles cylindriques 5, 6, adaptées pour laisser entre elles un jeu 7 le long des surfaces radiales en regard Sa, 5b. Ces demi-coquilles peuvent être en la même matière que les tuyaux, par exemple en matière plastique stratifiée. Leur surface interne est en surépaisseur à leurs extrémités, comme figuré en 8 et 9 avec raccordements adaptés pour venir épouser les surfaces lb, 2b des tronçons de tube.Les demi-coquilles sont maintenues en place en glissant sur elles un manchon cylindrique 10 en ma titre de '#onne résistance mécanique, par exemple en métal ou encore en plastique stratifié, qui forme autour de l'assembla- ge une sorte de frette maintenant les parties bien serrées les unes sur les autres, ce à quoi concourt le jeu 7 ménagé entre les deux demi-coquilles. On remarque aussi que les parties en surépaisseur 8, 9 prévues sur les surfaces internes des demi-coquilles forment sur Ces surfaces des portées femelles en appui sur les portées mâles qui constituent les renflements la, 2a des tronçons de tubes. L'appui réciproque de ces portées maintient l'emboîtement des tronçons en empêchant leur séparation. Toutefois on peut prévoir un léger jeu entre les parties 8, 9 et les renflements pour compenser la dilatation des tubes. Comme on le comprend, un tel assemblage est facile à réaliser sur le chantier sans opération compliquée. L'étanchéité obtenue est bonne, même sous des pressions élevées, la qualité du joint 4 étant naturellement importante à ce point de vue. Ce joint pourrait d'ailleurs être doublé en prévoyant deux gorges annulaires 3 la'une à côté de l'autre; Dans la variante de la figure 3, les demi-coquilles 5, 6 sont supprimées. Autour des renflements la, 2a des deux tronçons de tube, on place une épaisseur de matière élastique 21, par exemple de caoutchouc, et on enfile autour de ce caoutchouc un manchon placier 11 cylindrique, que l'on sertit à ses extrémités 12, 13 de manière à venir serrer le caoutchouc sur les surfaces ld, 2b des renflements des tubes. On remarque que, dans les deux modes de réalisation précédents, l'emboîtement entre les parties lc, 2c réalise une portée interne contre laquelle se fait le serrage des frettes externes 10 ou 11. Dans la variante de la figure 4, cette portée interne est réalisée autrement. Les extrémités des tubes à assembler sont évasées, de sorte qu'aussi bien le diamètre interne de ces extrémités que leur diamètre externe sont plus grands que les diamètres correspondants des tubes. Pour faire l'assemblage, on prend un manchon 14, par exemple en la même matière que les tubes, avec un diamètre interne égal à celui des tubes et un diamètre externe cal au diamètre interne des parties évasées. Celles-ci sont glissées, en face l'une de l'autre, sur ce manchon 14 qui est muni- sur sa surface externe d'au moins deux gorges 15, 16 recevant des joints toriques d'étanchéité 17, 18 pour réaliser l'étanchéité à chacun des évasements. Autour de ceux-ci, on place une épaisseur de caoutchouc 19 sur laquelle on enfile un manchon d'acier 20 dont on sertit ensuite les extrémités 12, 13, comme dans le cas de la figure 3. Dans les modes de réalisation précédents les parties renflées ou évasées des extrémités peuvent être fabriquées séparément et collées aux extrémités des tronçons de tube cylindriques, par exemple par des surfaces 23 coupées obliquement comme on le voit sur la figure 5. Ceci est de nature à simplifier la fabrication et à permettre de fournir des troncons de tube de longueurs adaptées à la demande. Dans la variante de la figure 6 les tubes 1 et 2 à assembler sont cylindriques de bout en bout. Mais près de leurs extrémités à réunir ils comportent sur leur surface externe des rainures ou gorges circulaires 25 auxquelles correspondent des saillies 26 de deux demi-coquilles cylindriques 27, disposées contre les extrémités à assembler comme les demi-coquilles 5, 6 décrites en regard des figures 1 et 2. Les demicoquilles sont maintenues en place et serrées par un manchon 28 glissé sur elles. Ce manchon peut être en polyester stratifié de même que les demi-coquilles. La coopération des saillies 26 et des rainures 25, parties mâles et femelles, empêche les mouvements relatifs longitudinaux des tubes qui sont ainsi bien assemblés Aux extrémités des r tabes leur surface externe est usinée en retreintocomme on le voit en 29 pour permettre la mise en place d'un petit manchon 30 qui vient chevaucher les deux extrémités. Ce manchon noyé dans l'épaisseur des tubes sert à maintenir des oints d'étanchéité torique 31 places dans des gorges usinées dans les tubes. Il va d'ailleurs de soi que les modes de réalisation décrits n'ont été donnés qu'à titre d'exemple et qu'on pourrait les modifier, notamment par substitution d'équivalents techniques, sans que l'on sorte pour cela du cadre de la présente invention. R E V E N ' I C A T I 0 N S 1. Dispositif d'assemblage de tubes ou tuyaux et plus particulièrement de tubes en matière plastique, caractérisé en ce que les extrémités des t çts de tubes à réunir sont entourées par un frettage externe dont la surface intérieur a une forme adaptée à la surface externe desdites ex trémités, de manière que lesdites surfaces coopèrent entre elles par portées mâles et femelles ou par portées capables de supporter les efforts longitudinaux, pour maintenir l'assemblage longitudinal desdites extrémités. 2. Dispositif selon 1, caractérisé en ce que les extrémités des tubes sont usinées pour permettre un emboîtement. 3. Dispositif selon 1 ou 2, caractérisé en ce que les extrémités des tronçons de tube à assembler ayant un diamètre extérieur augmenté, lés renflements ainsi formés sur les tubes à assemble#r, mis bout à bout, sont serrés par un manchon extérieur qui forment frette autour de ces renflements. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par l'aménagement à l'intérieur des renflements d'une portée contre laquelle se fait le serrage. 5. Dispositif selon la revendication 3 ou 4, carac térisé en ce que les extrémités des tronçons de tube à assembler présentent une surépaisseur pour réaliser l'augmentation du diamètre extérieur, tout en lisant constant le diamètre intérieur. 6. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la portée est réalisée par un emboîtement des tubes. 7. Dispositif selon 2 ou 6, caractérisé en ce que l'une des parties de l'emboîtement comporte au moins une gorge dans laquelle se trouve un joint d'étanchéité torique. 8. Dispositif selon l'une des revendications précédenses, caractérisé en ce que la frette comporte deux parties concentriques, une première partie s'appuyant sur les renflements des tubes et constituée en deux pièces séparées avec jeu par des surfaces radiales et une deuxième partie cylindrique en une seule pièce glissée sur la première parallèlement à li axe, cette deuxième partie ayant un diamètre interne suffisamment petit pour bien serrer les deux pièces de la première partie contre les extrémités des tubes. 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que les deux pièces de la première partie ont leur surface interne adaptée a' la surface externe des tubes de manière à réaliser entre ces surfaces des portées capables de supporter les efforts longitudinaux. 10. Dispositif selon l'une deo revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la frette est un manchon métallique que l'on sertit à ses extrémités contre les renflements des tubes. 11. Dispositif selon la revendication 3, caractéri- sé en ce que les tubes à assembler présentent un évasement à chaque extrémité avec augmentation du diamètre, tant à l'extérieur qutà l'intérieur, ces évasements étant emboîtés sur un manchon intérieur-dont le diamètre interne est égal celui des tubes, une frette en métal étant sertie sur les renflements des tubes par l'intermédiaire d'une couche de caoutchouc ou matériau équivalent. 12. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que le manchon intérieur présente des gorges dans lesquelles se trouvent des joints toriques en caoutchouc ou matériau équivalent.