Brevet FR2404795A1 — publié le 19790427

La présente invention a trait à un joint d'assemblage pour tubes en matière plastique tels que par exemple des tubes perforés destinés à etre assemblés les uns à la suite des autres en colonne pour être enfoncés dans des forages pratiqués dans le sol. De tels tubes peuvent servir par exemple aux études de sol en vue de déterminer la capacité d'une nappe d'eau ou encore pour faire des relevés de niveau d'eau par pièzométrie. Toutefois il doit être entendu que le joint selon 11 invention permet de raccorder des tubes plastiques perforés ou non susceptibles d'être utilisés à des fins tout-à-fait différentes. Il existe déjà un grand nombre de joints ou raccords permettant de réunir deux tubes en matière plastique l'un à la suite de l'autre. Toutefois ces joints connus présentent tous des inconvénients, variant avec la nature du joint. Ainsi certains de ces joints ne sont pas démontables, d'autres necessitent des opérations d'assemblage délicates impossibles à mettre en oeuvre sur un chantier à l'extérieur. D'autres encore sont d'un prix de revient élevé et nécessitent des opérations particulières d'usinage ou de formage de la matière plastique, rendant leur fabrication onéreuse. Souvent les joints ne présentent pas une grande résistance à l'arrachement. Enfin d'une façon générale ces joints sont onéreux soit à la fabrication, soit au moment du montage. La presente invention se propose de fournir un joint d'assemblage pour tubes en matière plastique qui remédie à tous ces inconvénients, qui soit d'un montage particulièrement simple et facile dans les conditions précaires du chantier, qui soit fortement résistant à la traction tout en étant susceptible d'être démonté, qui soit facile à fabriquer et n'entraîne aucune mesure spéciale et ne nécessite la fabrication d'aucune pièce particulière tout en étant d'un prix de revient extrêmement faible. L'invention a pour objet un joint d'assemblage pour tubes en plastique comprenant au moins un élément mâle et au moins un élément femelle dans lequel l'élément mâle vient s'embotter, caractérisé par le fait que l'élément mâle présente à sa surface extérieure une pluralité de gorges transversales circulaires, écartées d'un pas déterminé, lesdites gorges étant séparées l'une de l'autre par des parties plus épaisses dont les bords antérieurs et postérieurs, dans le sens de l'axe, sont relevés pour donner auxdites parties une surface concave, par le fait que l'élément femelle présente également une pluralité de gorges transversales circulaires internes au même pas, séparant des parties internes ayant une apparence convexe, le diamètre externe de l'élément maie étant égal ou légèrement supérieur au diamètre interne de l'élément femelle. De préférence le pas des gorges circulaires est compris entre 5 et 15 mm, ce pas pouvant grandir lorsque le diamètre du tube croit. Dans une forme de réalisation préférée il peut également exister, outre les gorges précitées, d'autres gorges transversales situées sur l'autre paroi de l'élément maie ou femelle. Ainsi l'élément mâle peut présenter, outre des gorges externes des gorges internes disposées au même pas et en superposition de même que l'élément femelle peut présenter, outre ces gorges internes, des gorges externes de sorte que les éléments m le et femelle peuvent avoir, au diamètre près, une structure identique. De préférence les -éléments sont perforés par de petites ouvertures pratiquées périodiquement dans lesdites gorges et lorsque les deux gorges existent reliant une gorge interne et une gorge externe. Dans une forme de réalisation particulièrement avantageuse la structure tubulaire de l'élément mâle et/ou de l'élément femelle peut comporter une pluralité de nervures disposées axialement, reliées deux à deux par des parties moins épaisses, des gorges internes et/ou externes étant pratiquées transversalement et recevant des orifices traversants dans les gorges entre les nervures. La structure ainsi donnée au joint peut avantageusement être la même structure qui se répète sur toute la longueur des tubes. Le joint selon l'invention peut par exemple être réalisé par l'extrémité d'un tube maie et l'extrémité correspondante d'un tube femelle de-plus grand diamètre mais il peut également réunir entre eux des tubes maies identiques à l'aide de courts manchons femelles. La distance de pénétration de l'élément mâle dans l'élément femelle est de préférence comprise entre. 5 et 10 cm et augmente de préférence avec le diamètre. les joints selon l'invention peuvent être. avantageu- sement fabriqués par extrusion à l'aide d'une filière circulaire dont la largeur peut être périodiquement diminuée pour former les gorges. De telles filières fonctionnent selon le principe dcrit dans les brevets français n01.31O.478 et 1.303.014. La-machoire intérieure de filière peut être animée d'un mouvement axial par rapport à la machoire extérieure et la largeur de filière peut ainsi être variée du moins dans certaines zones. On constate de façon surprenante que le mouvement périodique de diminution puis d'augmentation de la largeur de la filière provoque sur le bord des gorges les reliefs légers rendant les parties externes concaves ou les parties internes convexes sans qu'aucune autre précaution n'ait à être prise C'est pourquoi on entend par relief des parties convexes ou concaves dans le sens de la présente invention de faibles reliefs dont les dimensions sont similaires à celles provoquées par ces procédés d'extrusion. Conformément à l'invention on peut extruder un tube d'épaisseur constante dans lequel on pratique périodiquement des gorges internes et/ou externes, avec de préférence des orifices traversants angulairement répartis au fond des gorges mais dans une forme de réalisation préférée on peut extruder un tube par extrusion d'une pluralité de filaments parallèles réunis entre eux par des zones moins épaisses, les gorges internes et/ou externes étant pratiquées à la fois dans les filaments et dans les zones voisines, des orifices traversants étant de préférence réalisés au moment de l'extrusion dans lesdites gorges entre les filaments. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaitront à la lecture de la description suivante, faite à titre d'exemple non limitatif et se référant au dessin annexé dans lequel la figure 1 représente une vue schématique d'un joint selon l'invention, la figure 2 représente une vue de l'élément male en coupe transversale Il-Il de la figure 1 - la figure 3 représente une vue en coupe transversale III-III de l'élément m le de la figure 1, - la figure 4 représente une vue en coupe longitudinale de l'élément male de la figure 1 au niveau d'une nervure, - la figure 5 représente une vue en coupe longitudinale de l'élément de la figure 2 entre deux nervures, - la figure 6 représente une vue en coupe longitudinale au niveau de deux éléments male et femelle assemblés. En se référant au dessin on voit un joint selon l'invention compose de deux tubes mâles 1 enfoncés de part et d'autre dans un manchon femelle 2. L'enfoncement ou embottement est réalisé de préférence de façon que les deux extrémités des deux éléments mâles viennent sensiblement au contact vers la partie centrale médiane du manchon 2. La fabrication de l'élément mâle s'effectue de la façon suivante On extrude un tube â l'aide d'une extrudeuse à filière circulaire dans laquelle il est possible par déplacement axial de l'un des éléments de la filière par rapport à l'autre, d'augmenter ou de diminuer la largeur radiale de filière. Lorsque les deux éléments de la filière sont à leur état d'écartement normal on extrude un tube tel que celui représenté sur la figure 2, tube formé d'une pluralité de filaments longitudinaux 3 séparés par des zones moins épaisses 4. Dans l'exemple représenté sur la figure 2 qui montre également la forme de la filière vue en plan, les filaments longitudinaux 3 font saillie à l'intérieur du tube mais ils pourraient également faire saillie à l'extérieur ou bien faire saillie des deux cotés interne et externe. La forme représentée sur la figure 2 a été choisie de préférence car elle permet de travailler avec des filières plus simples. Périodiquement, par exemple tous les 8 mm, on diminue l'épaisseur de la filière, c'est-à-dire que l'on crée tant à la surface externe qu'à la surface interne du tube extrudé des gorges circulaires transversales externes 5 et des gorges transversales internes 6. On voit que la gorge transversale externe 5 pénètre positivement dans la matière des nervures 3 et également, comme on le voit sur la figure 5, dans la matière des zones 4. Par contre la gorge transversale interne 6, si elle diminue périodiquement l'épaisseur des nervures 3, rejoint la gorge transversale 5 dans les zones 4 entre deux nervures 3 de sorte qu'en ce niveau se trouvent produits des orifices traversants 7. Pour réaliser une telle structure il suffit, si l'on considère sur la figure 2 que la ligne du dessin la plus externe forme la face interne de la mâchoire externe de filière alors que la ligne interne crénelée forme la face périphérique de la mâchoire interne de la filière, d'imaginer que, par l'artifice décrit dans les brevets français précités il se produit une expansion radiale périodique de la mâchoire interne dont les dents ou sommets de créneaux viennent au contact de la face interne de la mâchoire externe et réalisent ainsi les orifices 7 tandis que de la matière correspondant aux zones 3 reste encore extrudée entre ces créneaux. En ce qui -concerne -la réalisation des gorges externes 5 ces gorges peuvent se trouver crées lors de l'opération précédemment décrite par le simple fait que la matière se trouve extrudée dans une zone de moindre diamètre de la mâchoire extérieure car en fait le mouvement d'expansion radiale de la mâchoire interne est remplacé par un mouvement axial de cette mâchoire dont la périphérie crénelée est conique. Cependant il serait également possible par un déplacement de la mâchoire externe de créer positivement de telles gorges périphériques 5. Lorsque l'on extrude ainsi un élément tubulaire mâle 1 on constate que, comme on le voit sur la figure 4, la face externe des nervures 3, entre deux gorges 5 successives, ne s'étend pas linéairement selon une génératrice rectiligne mais au contraire présente une apparence concave avec deux extrémités relevées 8 et une partie centrale plus aplatie 9. Par contre la face interne de ces mêmes nervures entre deux gorges 6 successives présente un aspect convexe avec une partie centrale 10 de diamètre légèrement réduit. La différence de rayon entre les zones 8 et les zones centrales 9 est faible, par exemple de l'ordre de 0,2 mm. Ces différences proviennent des propriétés de la matière plastique soumise à ces mouvements fluctuants des mâchoires. Conformément à l'invention on extrude également des tubes destinés à former les manchons 2 et présentant une structure en tout point identique à celle des tubes 1 à l'exception d'un diamètre plus important. En fait le diamètre interne du manchon 2 est choisi de façon à être égal ou légèrement inférieur au diamètre externe des tubes 1. Dans ces conditions on voit sur la figure 6 que si l'on emboîte un tube 1 dans un manchon 2, à condition de forcer dans un sens axial, les surfaces concaves 8, 9 de l'élément 1 vont venir se disposer au regard des faces convexes 10 de l'élément 2 et cette situation, répétée sur un grand nombre de nervures et sur un grand nombre de zones de nervures comprises entre deux gorges successives, va se traduire par une liaison extrêmement solide entre le tube 1 et le manchon 2.En fonction des différences de diamètre plus ou moins importantes que l'on peut choisir entre la face externe du tube 1 et la face interne des manchons 2 on peut obtenir des embottements plus ou moins forts. Cependant l'expérience montre que pour l'utilisation courante, par exemple dans des trains de tubes destinés à être mis en place dans des forages et pouvant atteindre facilement une centaine de mètres de long il est possible de réaliser les emboîtements à la main et il est également possible toujours à la main d'assurer un déboîtement à condition d'exercer un effort relativement important. L'expérience montre en outre que les joints selon l'invention peuvent être emboîtés et désembottés un grand nombre de fois sans pour cela perdre leurs propriétés. De plus même après un grand nombre d'emboîtements et de déboîte- ments ils restent interchangeables, c'est-à-dire que l'on peut prendre un élément 1 au hasard et l'emboîter à un élément 2 quelconque sans la moindre difficulté. On a bien compris que le joint de la présente invention peut faire l'objet d'un certain nombre de variante. Ainsi il n'est pas nécessaire, bien que cela soit préférable pour des raisons économiques et de structure, de prévoir des éléments tubulaires munis de filaments 3 en relief soit internes soit externes. On pourrait également utiliser des structures soit plus simples, par exemple une structure purement cylindrique à faces interne et externe lisses avec des gorges périodiques munies ou non d'orifices traversants. De même on pourrait au contraire utiliser des structures beaucoup plus complexes toujours à condition de prévoir des gorges au pas les unes des autres, lesdites gorges étant réalisées lors de l'extrusion du tube de façon à faire apparaître les. concavités et convexités précitées. De plus il n'est pas nécessaire que des gorges soient prévues à la fois à la face interne et à la face externe des éléments tubulaires. Ainsi on pourrait se contenter de gorges pratiquées à la périphérie externe de l'élément tubulaire mâle et à la périphérie interne de l'élément tubulaire femelle bien qu'il soit préférable d'avoir des gor#ges des deux côtés pour faciliter encore l'obtention des concavités et convexités recherchées. REVENDICATIONS Joint d'assemblage pour tubes en plastique comprenant au moins un-element mâle et au moins un élément femelle dans lequel l'élément le vivent s'embolterw caractérisé par le fait que l'élément mâle présente à sa surface extérieure une pluralité de gorges transversales circulaires, écartées d'un pas déterminé, lesdites gorges étant séparées l'une de l'autre par des parties plus épaisses dont les bords antérieurs et postérieurs, dans le sens de l'axe du joint sont relevés pour donner auxdites parties une surface concave, par le fait que l'élément femelle présente également une pluralité de gorges transversales circulaires internes au même pas, séparant des parties internes ayant une apparence convexe, le diamètre externe de l'élément mâle étant égal ou au plus légèrement supérieur au diamètre interne de l'élément femelle. 2. Joint d'assemblage selon la revendication 1 caractérise par le fait que le pas des gorges circulaires est compris entre 5 et 15 mm. 3. Joint d'assemblage selon l'une quelconque des revendications 1 et 2 caractérisé par le fait que les éléments comportent, outre lesdites gorges, d'autres gorges transversales et situées sur l'autre paroi et en face des premières. 4. Joint d'assemblage selon l'une quelconque des revendica-tions 1 à 3 caractérisé par le fait que les éléments mâles et femelles sont perforés par de petites ouvertures pratiquées périodiquement dans lesdites gorges. 5.Joint d'assemblage selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé par le fait que l'un au moins des éléments mâle et femelle comporte une pluralité de nervures disposées axialement, reliées deux à deux par des parties moins épaisses lesdites nervures étant périodiquement intérrompues par des gorges transversales circulaires. 6. joint d'assemblage selon la revendication-5 caractérise par le fait qu'il co#mporte des orifices traversant dans les gorges entre lesdites nervures. 7. Joint d'assemblage selon l'une quel#conque des revendica-tions 1 à 6 caractérisé par le fait qu'il est fabriqué par extrusion à l'aide d'une filière circulaire dont la largeur peut être périodiquement diminuée pour former lesdites gorges, lesdites concavités et convexités provenant des fluctuations de la matière plastique dues à la variation périodique de largeur de la filière.