Brevet FR2422096A1 — publié le 19791102

La présente invention porte sur un raccord de tuyaux destiné au raccordement étanche des extrémités de deux tuyaux, en particulier de tuyaux en fibrociment ou amiante-ciment, constitué d'un manchon tubulaire en plastique se glissant sur les extrémités de tuyaux à raccorder qui présente sur son pourtour intérieur, à peu près au milieu de la longueur du raccord, une butée centrale, en particulier d'une seule pièce avec le manchon, qui fait saillie du pourtour intérieur en direction de l'axe du manchon. Le brevet publié allemand 2 503 606 fait connaître un tel raccord de tuyaux. Le raccordement des tuyaux en amiante-ciment se fait ordinairement en glissant sur les deux extrémités de tuyaux un manchon en amiante-ciment à l'intérieur duquel sont prévues des chambres destinées à recevoir des joints en caoutchouc. Ces manchons se fabriquent habituellement en coupant dans des tuyaux en amiante-ciment de dimensions appropriées des tronçons courts à l'intérieur desquels, dans une autre opération, on fraise les chambres destinées à recevoir les joints en caoutchouc. Les tuyaux bruts servant à la fabrication des manchons doivent avoir un diamètre extérieur un peu plus grand que celui des tuyaux à raccorder et, à des fins d'économie de matière,sqnt roulés sur des noyaux spécialement prévus pour cela. Ce mode de fabrication présente plusieurs inconvénients. Il faut fabriquer comme tuyaux bruts des tuyaux ayant une épaisseur un peu plus grande que les tuyaux à raccorder. La fabrication de tuyaux en amiante-ciment assez épais pose souvent des difficultés sur la machine à tuyaux et, en raison du caractère du processus de production, la résistance spécifique de l'amiante-ciment diminue quand l'épaisseur de la paroi augmente. En outre, il faut stocker et entretenir les noyaux servant à la fabrication des tuyaux de raccordement. Le tronçonnage et le fraisage du tuyau brut occasionnent une perte de matière, les déchets étant essentiellement de la poudre qui ne peut guère être retraitée. Le fait que la production comporte trois étapes entraine en outre des frais annexes élevés. En outre, en raison de la dureté de la matière, l'entretien des machines à tronçonner et à fraiser coûte cher. Pour éviter ces inconvénients, il a déjà été proposé différents raccords de tuyaux fabriqués en plastique, en particulier avec une résine thermodurcissable renforcée à la fibre de verre, mais la fabrication de ces raccords est compliquée et chère et ils sont peu satisfaisants du point de vue statique. Au milieu du raccord propose par l'Of*enlegungsschrift allemand cité au début, est prévu un collet intérieur d'une seule pièce avec le raccord qui joue le roule de butée centrale et empêche le contact des extrémités des deux tuyaux introduits dans le raccord. En outre cette butée assure une introduction égale des deux tuyaux dans le raccord. Le raccordement des tuyaux en plastique se fait souvent aussi avec des manchons séparés. Ces manchons présentent à peu près au m lieu du raccord un rétrécissement continu sur lequel les extrémités de tuyaux butent lors de l'introduction. Dans la pose ou le montage des lignes de tuyaux avec ces raccords, il arrive sans cesse qu'il faille glisser entièrement le raccord sur une extrémité de tuyau. Jusqu'ici, il fallait pour cela des raccords spéciaux de confection et de stockage malaisés et cot- teux dont en outre la disponibilité permanente sur le chantier n'était pas toujours assurée. L'invention a pour but d'éviter ces inconvénients.Elle atteint ce but avec le raccord de tuyaux du type indiqué au début grâce au fait que la butée centrale située sur la face intérieure du manchon tubulaire est formée de façon connue de saillies espacées et que les flancs de ces saillies situés en regard des tranches d'extrémité des tuyaux introduits sont chanfreinés. S'il est nécessaire de glisser entièrement le raccord sur une extrémité de tuyau, on peut-enlever ces saillies-simplement par exemple à la rape de sorte qu'on n'a pas besoin de raccords spéciaux. En outre, le chanfreinage des flancs de saillies situés en regard des tranches d'extrémité des tuyaux introduits assure le centrage de ceux-ci dans le raccord. C'est particulièrement avantageux surtout dans la construction de canaux, car on doit avoir là une pente uniforme sur toute la ligne de tuyaux sans dénivellations aux joints. En outre, pour les conduites forcées, cela offre l'avantage de réduire les pertes de charge par frottement aux joints de tuyaux. La demande de brevet allemand publiée i 282 372 fait connaitre un manchon d'étanchéité pour tuyaux sur la face intérieure duquel sont prévus des ergots de retenue qui s'engagent dans les joints de tuyaux et maintiennent le manchon dans la bonne position, donc ont une autre fonction que les saillies prévues par l'invention. En outre, ces ergots connus n'assurent pas le centrage des tuyaux que l'in vention,elle, assure. Selon une autre caractéristique de l'invention, les saillies sont constituées de plusieurs groupes de nervures, chaque groupe étant constitué de préférence de trois nervures rapprochées et ces groupes, de façon connue, étant de préférence situés à 900 les uns des autres sur le pourtour intérieur du manchon tubulaire. Cela évite une accumulation de matière défavorable pour le moulage, aux endroits du pourtour du raccord ot se trouvent les saillies et assure un centrage optimal des extrémités de tuyaux. Il est en outre particulièrement indiqué que chaque nervure ait une épaisseur à peu près égale à l'épaisseur moyenne de la paroi du manchon tubulaire. Cet agencement est particulièrement avantageux pour le moulage en raison de la répartition aussi uniforme que possible de la matière (écoulement du plastique dans le moule) et réduit au minimum le danger de déformation du raccord par suite des problèmes de refroidissement aux endroits ou il y a une accumulation de matière, et ainsi, l'apparition de problèmes d'ajustement et d'étanchéité des extrémités de tuyaux dans le raccord. Selon une autre forme de réalisation de l'invention, les saillies présentent des filets s'étendant dans la direction périphérique dirigés vers l'axe du tuyau. En outre, pour qu'on ait la répartition uniforme de la matière avantageuse pour le moulage mentionnée plus haut, la paroi du manchon tubulaire peut être rentrée radialement vers l'intérieur dans la zone des saillies. Le brevet suisse 430 352 fait connaître un manchon en fonte dans lequel est prévue pour les extrémités de tuyaux une butée centrale continue semblable à celle du raccord d; brevet publié allemand 2 503 606t en conséquence, la rentrée prévue dans la zone de la butée centrale dans le cas du brevet suisse cité, est elle aussi continue sur tout le pourtour extérieur du manchon. Il est en outre avantageux que, selon une autre caractéristique de l'invention, chaque saillie ou nervure ait en coupe longitudinale axiale un profil trapézoidal. Il est opportun que le manchon tubulaire avec ses saillies, de façon connue, soit en plastique injecté compact, de préférence en polypropylène. Cela permet une réduction de l'épaisseur de paroi du raccord, donc une économie de matière et de poids, et une fabrication en une seule opération Le brevet britannique 919 602 fait connaître l'emploi de plastiques tels que polychlorure de vinyle pour la fabrication de manchons de tuyaux. L'usage a montré qu'un tel raccord de tuyaux pouvait parfaitement répondre aux exigences statiques mentionnées au début. En cas de charges extrêmes, selon une autre Caractéristique de l'invention, le raccord de tuyaux peut être caractérisé par le fait que le manchon tubulaire, de façon connue, présente sur sa surface extérieure plusieurs nervures situées dans des plans voisins sensiblement radiaux et s'étendant à peu près sur tout le pourtour qui sont réunies par une ou plusieurs nervures approximativement axiales, la distance entre les nervures annulaires situées dans la zone centrale du manchon tubulaire étant inférieure ou égale à leur hauteur, et que dans les zones extrêmes axiales, r 0t de façon connue, sur le pourtour intérieur du manchon est prévu au moins un renfoncement faisant tout le tour destiné à recevoir des anneaux joints la hauteur des nervures annulaires est inférieure à celle des nervures situées dans la zone centrale. Cela permet d'adapter de façon optimale le raccord à des exigences statiques sévères. La transmission de la pression du tuyau au raccord et inversement se fait en effet surtout dans la zone des anneaux joints montés entre le raccord et le tuyau, de sorte que la zone située autour des anneaux joints est en général considérée comme la partie la plus chargée du raccord. Maintenant, avec l'invention, cette perte est considérablement renforcée. L'emploi de plastique pour le raccord de l'invention permet de le fabriquer de façon simple en une seule opération, par façonnage sans enlèvement de matière, en particulier par moulage ou moulage par injection, dans sa forme définitive et avec une surface assez lisse, de sorte qu'on peut se passer de tout usinage de finition. La formation de rainures sur la surface extérieure du raccord non seulement permet d'économiser de la matière vu qu'elle permet d'adapter de façon optimale la forme extérieure aux exigences statiques effectives, mais aussi apporte un avantage essentiel pour la fabrication.L'augmentation de la surface du raccord en même temps que la réduction de son épaisseur dues à la formation de nervures permettent en effet un refroidissement plus rapide du raccord après son façonnage, donc une réduction de son temps de séjour dans l'outil de façonnage, en particulier dans le moule, et finalement une fabrication plus rapide. Selon une autre caractéristique de l'invention, le manchon tubulaire, de façon connue, présente un ou plusieurs joints de séparation ou de division situés dans un plan axial ou dans un plan approximativement parallèle à celui-ci. Cela rend, dans bien des cas, (par exemple en cas de petit nombre de pièces) la fabrication plus simple et plus économique. Selon une autre caractéristique encore de l'invention, les nervures voisines des tranches d'extrémité du manchon tubulaire sont plus épaisses que les autres. Les nervures situées au bord se refroidissant plus vite que les autres, on peut les faire plus épaisses sans nuire à l'effet global. Pour des raisons de fabrication, il peut aussi être opportun que certaines des rainures, en particulier la ou les rainures axiales, aient une plus faible hauteur radiale que les autres. L'invention est décrite en détail ci-après à l'aide des dessins,quienreprésentent des exemples de réalisation et sur lesquels les mêmes éléments portent toujours les mêmes repères. la figure 1 est une vue-coupe d'une première forme de réalisation du raccord de l'invention, la figure 2 est une coupe suivant la ligne Il-Il de la figure I, la figure 3 est une vue-coupe partielle d'une deuxième forme de réalisation du raccord de l'invention, la figure 4 est une coupe suivant la ligne IV-IV de la figu re 3, la figure 5 est une vue-coupe partielle d'une troisième forme de réalisation du raccord de l'invention, la figure 6 est une coupe suivant la ligne VI-VI de la figure 5. La première forme de réalisation représentée sur les figures 1 et 2 du raccord de tuyaux de l'invention qui sert au raccordement étanche des extrémités de deux tuyaux non représentés, en particulier de tuyaux en fibrociment ou amiante-ciment et de tuyaux en plastique, est constituée d'un manchon tubulaire 1 dont le diamètre intérieur est choisi de façon qu'on puisse le glisser sur les tuyaux à raccorder. Sur son pourtour intérieur, c'est à dire sur sa surface intérieure 1', ce manchon 1 est pourvu de deux chambres ou renfoncements espacés 3 faisant tout le tour destinés à recevoir des anneaux joints également non représentés qui permettent une obturation étanche entre la surface des tuyaux raccordés et la surface intérieure du manchon.Pour faciliter la mise en place des anneaux joints, les renfoncements 3, de section générale rectangulaire, sont pourvus d'un coté d'un chanfrein 4. Ce chanfrein permet aussi un écartement de l'anneau joint quand celui-ci se déforme. Sur la surface extérieure 1" sont prévues dans la zone des chambres 3 pour l'obtention d'une épaisseur de paroi égale, des saillies Sa faisant tout le tour. Dans la direction axiale, au milieu du manchon 1 sont préuuesdes butées centrales ou éléments d'écartement espacés 14a, 15a de forme telle que lorsqu'on glisse le raccord sur une extrémité de tuyau, on ne peut le glisser que jusqu'à ces éléments d'écartement. Grâce à cela, le raccord empiète également sur les deux extrémités de tuyaux raccordés Cela permet de supprimer par exemple l'anneau d'écartement en caoutchouc usuel avec les manchons de raccordement en amiante-ciment. Ces éléments d'écartement consistent en quatre groupes de chacun trois saillies en forme de nervure 14a, 15a situés à 900 les uns des autres sur la surface intérieure 1'. Les trois saillies de chaque groupe sont relativement rapprochées et peuvent être orientées radialement vers le centre du raccord, comme sur la figure 2, ou bien parallèles au diamètre horizontal ou vertical, sur la figure 2. L'épaisseur des saillies en forme de nervure est à peu près égale à l'épaisseur moyenne de la paroi du raccord. Les flancs des saillies situés en regard des tranches d'extrémité des tuyaux introduits dans le raccord sont chanfreinés pour assurer le centrage des extrémités des tuyaux.Il est pour cela avantageux que les extrémités des tuyaux, non représentés,soient chanfreinés à l'exté- rieur.Chacune des saillies en forme de nervure présente en coupe longitudinale axiale un profil trapézoidal qui peut aussi dégénérer en triangle. S'il est nécessaire de glisser entièrement le raccord sur une extrémité de tuyau, on peut enlever simplement les éléments d'écartement 14a, 15a à la râpe. Tout le raccord représenté sur les figures 1 et 2 est d'une seule pièce en plastique-, de préférence en polypropylène injecté compact. Cette matière s'est révélée particulièrement appropriée en raison de sa résistance à la chaleur et de sa résistance mécanique. La deuxième forme de réalisation, représentée sur les figures 3 et 4, d'un raccord de tuyaux conforme à l'invention est constituée d'un manchon tubulaire 1 divisé par un joint 2 situé dans un plan axial en deux moitiés égales donc pratiquement en deux demicoquilles. Pour simplifier le dessin on n'en a représenté entièrement qu'une seule; l'autre est esquissée partiellement en trait mixte. Comme dans l'exemple de réalisation représenté sur les figures 1 et 2, il est prévu sur la surface intérieure 1' des renfoncements 3 pourvus d'un chanfrein 4. Sur sa surface extérieure 1", c'est à dire sur son pourtour extérieur, le manchon 1 est pourvu d'une série de nervures minces espacées 5 situées à peu près dans des plans radiaux et s'étendant sur tout le pourtour. De façon simplifiée, ces nervures 5 sont des couronnes rapportées sur le pourtour du manchon 1. Mince signifie ici que la hauteur des nervures 5 -Inesurée dans la direc- tion radiale est supérieure à leur épaisseur mesurée dans la direction axiale. La distance entre les nervures voisines 5 est inférieure ou égale à leur hauteur. Les nervures 6 et 7 situées près des tranches d'extrémité du manchon sont un peu plus épaisses que les autres 5. La hauteur des nervures 5 mesurée dans la direction radiale est supérieure à celle des nervures 6,7 ; cela est du au fait que la surface extérieure 1" du manchon 1 est étagée pour pouvoir recevoir les renfoncements 3 faisant le tour de la surface intérieure 1'. Les nervures 5,6,7 sont réunies par une nervure axiale 8 moins haute qu'elles. Cette nervure 8 est située dans un plan à peu près perpendiculaire au plan de joint 2.0n pourrait aussi prévoir plusieurs rainures axiales du genre de la rainure 8 également ou inégalement espacées sur le pourtour du manchon. La rainure axiale améliore la stabilité de la forme ou la rigidité du raccord et favorise l'écoulement de la matière lors du façonnage. Lors de la fabrication du raccord par moulage ou moulage par injection, on attache de préférence la carotte à cette nervure axiale. Le long du joint de séparation ou de division 2 est prévue une bride axiale 9. On peut aussi prévoir à la place une bande, une nervure ou un élément analogue. Quand le manchon est réalisé d'une seule pièce, cette bride peut étre supprimée. Cette bride s'étend sur toute la longueur axiale du manchon 1 et sa longueur radiale, ou hauteur, est égale à la hauteur des nervures 5. Pour l'assemblage des deux demi-coquilles qui forment le raccord, il est prévu le long de la bride 9 des saillies espacées 10 en forme de tétons ou de forme analogue et des creux correspondants 11 en forme de trou cylindrique disposés de façon qutà l'assemblage des demi-coquilles, chacune des saillies 10 vienne dans un des creux 11, de préférence avec un ajustement glissant. On peut aussi prévoir des éléments de guidage autres que les tétons ou éléments analogues.Chacun des tétons ou éléments analogues 10 est percé d'un trou cylindrique 12 dans lequelpcur l'assemblage des demicoquilles on peut introduire un boulon 13, auquel on mettra un écrou. Pour améliorer l'étanchéité, on peut, avant d'assembler les deux moitiés du raccord, enduire les joints d'une colle appropriée. Dans la direction axiale, au milieu du manchon 1 sont de nouveau prévues des saillies espacées 14,15 jouant le ralle de butées centrales ou d'éléments d'écartement qui ont une forme telle que lorsqu'on glisse le raccord sur une extrémité de tuyau, on ne peut le glisser que jusqu'à ces éléments d'écartement. Grecs à cela, comme dans l'exemple de réalisation représenté sur les figures 1 et 2, le raccord empiète également sur les deux extrémités de tuyaux raccordées. Les flancs des éléments d'écartement 14,15 situés en regard des tranches d'extrémité des tuyaux introduits sont de nouveau chanfreinés pour assurer le centrage des tuyaux. S'il est nécessaire de glisser entièrement le raccord sur une extrémité de tuyau, on peut là encore enlever simplement le ou les éléments d'écartement 14,15 à la rape. La troisième forme de réalisation représentée sur les figures 5 et 6, d'un raccord de tuyaux conforme à l'invention présente également au milieu du manchon 1 quatre saillies également espacées sur la circonférence 14b,15b qui jouent le roule de butées centrales ou d'éléments d'écartement et ont en coupe longitudinale axiale un profil trapézoidal. Pour que la paroi du manchon 1 ne soit pas plus épaisse dans la zone des éléments d'écartement 14b, 15b, dans cette zone 17 (Fit. 5 et 6) elle est rentrée radialement vers l'in- térieur de façon à suivre les contours intérieurs.Au milieu des éléments d'écartement 14b,15b, se trouve un filet 16 sur lequel, lors de l'introduction, les extrémités des tuyaux butent finalement après avoir descendu les chanfreins de l'élément d'écartement. S'il est nécessaire de glisser entièrement le raccord sur une extrémité de tuyau, on peut enlever ces filets 16 facilement, par exemple à la râpe, ou les casser. On peut ensuite glisser entièrement le raccord en profitant de son élasticité, sur une extrémité du tuyau en franchissant les éléments d'écartement. Quand on le ramène sur la deuxième extrémité de tuyau, les chanfreins des éléments d'écartement centrent les deux extrémités de tuyaux. Tout le raccord, ou chacune de deux demi-coquilles, peut-être ou polychlorure de vinyle ou bien polypropylène déjà mentionné. On pourrait aussi utiliser d'autres matières thermoplastiques ou thermodurcissables. Dans le présent contexte, on englobe expressément dans la notion de plastique le fibrociment, en particulier l'amiante-ciment, qui est également injectable à l'état plastique. Il est en tous cas indiqué de fabriquer chaque demi-coquille d'une seule pièce avec les nervures, brides, creux, butées, etc... c'est à dire de la façonner en une seule opération. Dans le cas de fabrication en plastique, les manchons peuvent être achevés d'une seule pièce et les surfaces étant suffisamment nettes, on peut se passer d'une reprise. On peut aussi fabriquer le manchon en plusieurs pièces afin d'éviter le moule intérieur motteux nécessaire dans le cas de la fabrication d'une seule pièce à cause des évidements annulaires intérieurs. Cet avantage a surtout de l'importance quand il s'agit de fabriquer des nombres relativement petits de pièces ou quand la capacité de la machine à injection est mieux utilisée par l'injection en plusieurs éléments. Dans le cas en particulier des modèles compliqués, plusieurs plans de séparation sont possibles. L'assemblage des éléments peut se faire par collage, boulonnage ou soudage ou par combinaison de ces méthodes. Dans le cas du collage et du boulonnage, il est avantageux de réaliser le joint avec des éléments de guidage afin d'éviter le désajustement des éléments pendant l'assemblage. Dans le cas du soudage, un dispositif de fixation approprié empêche le désajustement des éléments. REVENDICATIONS 1 - Raccord de tuyaux pour le raccordement étanche des extrémités de deux tuyaux, en particulier de tuyaux en fibrociment ou amiante-ciment, constitué d'un manchon tubulaire en plastique se glissant sur les extrémités de tuyaux à raccorder qui présente sur son pourtour intérieur, à peu près au milieu de la longueur du raccord, une butée en particulier d'une seule pièce avec le manchon; qui fait saillie du pourtour intérieur en direction de l'axe du manchon, caractérisé par le fait que cette butée centrale située sur la face intérieure du manchon tubulaire (1) est formée de façon connue de saillies espacées (14, 15, 14a, 15a, 14b, 15b) les flancs de ces saillies situés en regard des tranches d'ex trémité des tuyaux à introduire étant chanfreinés. 2 - Raccord de tuyaux selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les saillies (14a, 15a) sont constituées de plusieurs groupes de nervures, chaque groupe étant constitué de préférence de trois nervures rapprochées et ces groupes, de façon connue, étant de préférence situés à 900 les uns des autres sur le pourtour intérieur (1') du manchon tubulaire (11 3 - Raccord de tuyaux selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les saillies (14b, 15b) présentent des filets (16) s'étendant dans la direction périphérique dirigés vers l'axe du tuyau. 4 - Raccord de tuyaux selon la revendication 3, caractérisé par le fait que la paroi du manchon tubulaire (1) est rentrée radialement vers l'intérieur dans la zone (17) des saillies (14b, 15b). 5 - Raccord de tuyaux selon l'une des revendications I à 4, caractérisé par le fait que chaque saillie ou nervure (14, 15, 14a 15a, 14b, 15b) a en coupe longitudinale axiale un profil trapézoldal. 6 - Raccord de tuyaux selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que le manchon tubulaire (1) avec ses saillies (14, 15, 14a, 15a, 14b, 15b), de façon connue, est en plastique injecté compact. 7 - Raccord de tuyaux selon la revendication 6, caractérisé par le fait qu'il est en polypropylène. 8 - Raccord de tuyaux selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que le manchon tubulaire (1) de façon connue, présente sur sa surface extérieure (1") plusieurs nervures (5, 6, 7) situées dans des plans voisins sensiblement radiaux et s'étendant à peu près sur tout le pourtour qui sont réunies par une ou plusieurs nervures (8) approximativement axiales, la distance entre les nervures annulaires (5) situees dans la zone centrale du manchon tubulaire (1) étant inférieure ou égale à leur hauteur, dans les zones extrêmes axiales, où, de façon connue, sur le pourtour intérieur du manchon (1) est prévu au moins un renfoncement (3) faisant tout le tour destiné à recevoir des anneaux joints, la hauteur des nervures annulaires (6,7)étantinférieure à celle des nervures (5) situées dans la zone centrale (figures 3 et 4). 9 - Raccord de tuyaux selon la revendication 8, caractérisé par le fait que le manchon tubulaire (1), de façon connue, présente un ou plusieurs joints de séparation ou de division (2) situés dans un plan axial ou dans un plan approximativement parallèle à celui-ci. 10 - Raccord de tuyaux selon la revendication 8 ou 9 caractérisé par le fait que les nervures (6,7) voisines des tranches d'extrémité du manchon tubulaire (1) sont plus épaisses que les autres (5) 11 - Raccord de tuyaux selon l'une des revendications 8 à 10, caractérisé par le fait que certaines des rainures (5, 6, 7, 8), en particulier la ou les rainures axiales (8), ont une plus faible hauteur radiale que les autres (5,6,7)