Brevet FR2415253A1 — publié le 19790817

L'invention concerne les raccords de tuyaux, et notamment des raccords du type à branchement rapide, destinés à des tuyaux en matière thermoplastique et au moyen desquels un branchement est réalisé automatiquement par déplacement axial d'une extrémité d'accouplement d'un tuyau dans une chambre. Lors de la mise en place de conduites d'écoulement, il est souvent nécessaire de relier les extrémités de deux tuyaux sur les lieux d'utilisation. Les raccords mécaniques utilisant des boulons ou des brides sont volumineux et longs à mettre en place et ils peuvent nécessiter l'utilisation d'outils spéciaux. Des raccords ont été conçus pour que le branchement s'effectue automatiquement -par rapprochement axial des extrémités à relier comme décrit, par exemple, dans les brevets des Etats-Unis d'Amérique ne 921 691 n0 2 452 219 et ne 3 809 412. Comme décrit dans ces brevets, les raccords sont utilisés par introduction d'une première extrémité de branchement dans une douille de l'autre extrémité de branchement ou par introduction de deux extrémités dans un manchon séparé.Le branchement est réalisé automatiquement et rapidement par introduction d'une saillie d'une première pièce dans un évidement d'une autre pièce afin d'empêcher toute séparation des extrémités raccordées. Bien que des raccords de ce type permettent une réalisation rapide de branchements, il est souvent nécessaire que ces derniers soient maintenus solidement et très étanches. L'obtention de ces caractéristiques sans af#fecter la facilité et la rapidité de ltopération de branchement peut soulever de nombreuses difficultés, en particulier dans le cas de conduites destinées à être parcourues par des fluides sous des pressions relativement élevées. Il peut également être trop coûteux de donner aux extrémités des conduites une forme complexe nécessaire pour permettre une coopération avec de nombreux raccords rapides. Il est particulièrement avantageux d'utiliser un raccord pouvant être aisément manipulé, du type à branchement rapide, réalisant une liaison sûre et étanche X dans les cas où des conduites sont montées sur les lieux d'utilisation et où il est difficile d'y accéder par la suite. Des conduites enterrées de drainage, réalisées en matière plastique, cons tituent une application où de tels raccords sont particulièrement utiles. L'invention concerne un raccord de tuyaux conçu pour éliminer ou réduire les problèmes indiqués ci-dessus. Le raccord de tuyaux selon l'invention, du type à branchement rapide, réalise un raccordement sûre et étanche . De plus, le raccord selon l'invention peut être aisément adapté aux tuyaux classiques, en particulier aux tuyaux en matière thermoplastique. L'invention concerne donc un raccord pouvant être fixé à une extrémité d'un tuyau et comprenant plusieurs pattes qui font saillie vers l'arrière et vers l'extérieur et qui sont espacées circonférentiellement autour de l'axe longitudinal du raccord. Ce dernier présente également une gorge circonférentielle, ouverte radialement vers l'extérieur et située en avant des pattes. Cette gorge avance radialement vers l'intérieur par rapport aux pattes et elle est destinée à recevoir une bague élastique d'étanchéité. Un épaulement orienté à peu près radialement est formé entre les pattes et la gorge. Cet épaulement est destiné à porter contre un bord d'une extrémité de tuyau pour limiter l'insertion du raccord.Ce dernier peut être introduit dans une chambre, les pattes étant initialement déviées vers l'intérieur, puis revenant élastiquement de manière à s'enclencher fixement avec un évidement de la chambre. Une bague d'étanchéité, placée dans la gorge, est alors comprimée hermétiquement contre la paroi de la chambre. La chambre peut être délimitée à l'intérieur d'un manchon à peu près cylindrique et ouvert à ses extrémités. Ce manchon est dimensionné de manière à recevoir deux raccords introduits dans des chambres alignées axialement et délimitées à l'intérieur dudit manchon. Ce dernier peut également comporter une cloison qui fait saillie légèrement à sa surface intérieure, en un point situé à peu près au milieu de la longueur axiale du manchon. Lorsque les raccords sont introduits dans le manchon, ils sont verrouillés en place afin de positionner les extrémités respectives des tuyaux en alignement axial permettant l'écoulement d'un fluide. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemple nullement limitatif et sur lesquels : la figure 1 est une coupe axiale du raccord de tuyaux selon l'invention en position d'utilisation la figure 2 est une coupe analogue à celle de la figure 1, montrant le raccord selon l'invention à l'état débranché; la figure 3 est une coupe axiale d'une extrémité de tuyau et du raccord selon l'invention, ce dernier étant séparé de l'extrémité du tuyau la figure 4 est une vue en bout du raccord selon l'invention, ce dernier étant considéré de la gauche vers la droite par rapport à la position dans laquelle il est montré sur la figure 4 ; et la figure 5 est une élévation d'une extrémité de tuyau sur laquelle le raccord selon l'invention est fixé. Une forme préférée du dispositif 10 de raccordement de tuyaux selon l'invention convient à la fixation l'une à l'autre des extrémités libres ou extrémités 12 et 14 de raccordement de deux tuyaux P et P'. Ces tuyaux peuvent être réalisés en toute matière convenable, par exemple en chlorure de polyvinyle. Le dispositif 10 de raccordement comprend des raccords 16 devant être fixés chacun sur une extrémité d'un tuyau. Chaque raccord 16 est réalisé de préférence d'une seule pièce en matière plastique rigide, par exemple en polypropylène. Le raccord 16 comprend une partie annulaire 18 de verrouillage, une partie annulaire 20 d'étanchéité et une partie intermédiaire et à peu près cylindrique 22 formant douille (figure 3). Cette douille présente des surfaces cylindriques intérieure 24 et extérieure 26 définissant l'axe longitudinal et central A du raccord. La surface intérieure 24 est d'un diamètre qui correspond étroitement au diamètre extérieur de l'extrémité associée 12 ou 14 de raccordement. La partie 18 de verrocillage du raccord 16 est de forme sensiblement tronconique et comporte plusieurs pattes 28 espacées circonférentiellement. Les pattes 28 se joignent à la douille cylindrique 22 suivant une ligne circonférentielle 29 et font saillie vers l'extérieur et vers l'arrière de cette ligne, sous un faible angle par rapport à l'axe longitudinal du raccord. Cet angle est avantageusement compris entre environ 5 et 15e et de préférence égal à environ 70. Les pattes sont séparées les unes des autres par des encoches 30 découpées dans la douille 22, comme représenté en 32, afin de faciliter la flexion des pattes autour de leur jonction 29 avec la douille 22 pendant le branchement des extrémités de raccordement, comme décrit ci-après. La partie 20 d'étanchéité du raccord 16 fait saillie vers l'avant de la douille 22 et comporte une base sensiblement cylindrique 34. Une surface extérieure 46 de cette base est située radialement vers l'intérieur par rapport à la surface intérieure 24 de la douille 22 de manière à délimiter une gorge 40 ouverte radialement vers l'extérieur. L'extrémité arrière de la gorge est fermée par un rebord annulaire 36 et, de préférence, un autre rebord 38, situé en avant du rebord arrière 36 duquel il est espacé axialement, ferme l'extrémité avant de la gorge 40. Ce dernier rebord 38 peut être supprimé,si cela est nécessaire,pour faciliter la mise en place du joint. La gorge 40 de la surface 46 est donc délimitée, dans sa forme préférée, par une face avant 42 présentée par le rebord arrière 36 et par une face arrière 44 présentée par le rebord avant 38, et sa profondeur est supérieure à l'épaisseur de la douille 22. Les diamètres extérieurs des rebords 36 et 38 sont sensiblement égaux à celui de la douille 22, la surface périphérique extérieure 48 du rebord arrière 36 étant sensiblement contiguë à la surface périphérique extérieure 26 de la douille 22. La base présente une surface cylindrique intérieure 50 dont le diamètre est de préférence égal à celui de la surface intérieure 52 de l'extrémité de tuyau associée, de manière que ces deux surfaces soient contiguës lorsque le raccord est fixé sur le tuyau, comme indiqué en 51 sur la figure 1. Le rebord arrière 36 présente une face arrière 54 (figure 4) qui délimite un épaulement radial contre lequel un bord extrême avant 56 d'une extrémité de tuyau porte, comme indiqué en 53 sur la figure 2. La gorge 40 est destinée à recevoir un joint, de préférence un joint torique 58 réalisé dans un caoutchouc ou une matière plastique convenablement souple et élastique. Ce joint 58 peut être étiré pour pouvoir passer sur le rebord avant 38 de la partie 20 d'étanchéité. Le diamètre extérieur du joint à l'état libre et placé dans la gorge 40 est de préférence légèrement plus grand que le diamètre extérieur de la partie 20 d'étanchéité, c'est-à-dire que l'épaisseur du joint 58 non comprimé est plus grande que la profondeur de la gorge 40, afin que ce joint assure l'étanchéité aux fluides à l'intérieur d'un manchon 60 d'accouplement, comme décrit ci-après. Le raccord 16 peut être relié à une extrémité 12 ou 14 de tuyau de toute manière convenable, par exemple par collage, soudage à froid ou par résistance, bien que des techniques classiques de soudage par rotation soient préférées pour relier respectivement la surface intérieure 24 de la douille 22 et l'épaulement 54 de la partie 20 d'étanchéité à la surface extérieure 62 et au bord avant 56 de l'extrémité correspondante de tuyau. La longueur de la surface intérieure 24 de la douille 22 est de préférence inférieure ou égale à environ la moitié du diamètre extérieur de l'extrémité de raccordement du tuyau. Le raccord 16 d'une seule pièce doit être fixé à une extrémité de tuyau et introduit dans une chambre délimitée de préférence par un manchon séparé 60 qui fait partie de la forme préférée du dispositif 10 de raccordement selon l'invention. Le manchon 60 d'accouplement est un élément à peu près cylindrique, à extrémités ouvertes, réalisé dans toute matière convenable, par exemple en matière thermoplastique, Ce manchon présente des surfaces intérieure 64 et extérieure 66 à peu près cylindriques et une cloison radiale 68 qui fait saillie légèrement à la surface intérieure 64, à peu près au milieu de la dimension axiale du manchon, afin de diviser l'intérieur de ce dernier en deux chambres coaxiales 70 et 72. La surface intérieure 64 du manchon présente, dans chaque chambre, un évidement annulaire 74 (figure 2) qui présente une surface inclinée 76 et une surface radiale 78 de butée. La surface 76 est inclinée axialement et radialement vers l'extérieur par rapport à l'axe longitudinal du manchon, d'un angle à peu près égal à l'angle d'inclinaison des pattes 18 de blocage.Les parois 78 de butée représentées sont situées axialement en retrait des extrémités extérieures du manchon et leur hauteur est inférieure à l'épais seur des pattes 18 Les extrémités extérieures du manchon sont légèrement biseautéesvers l'extérieur en 80 afin de faciliter l'introduction des raccords, comme décrit ci-après. La distance axiale comprise entre une paroi 78 de butée et la face 82 d'approche présentée par la cloison 68 du manchon est à peu près égale à la longueur de chaque corps. Lors de l'utilisation, les extrémités 12 et 14 de raccordement des tuyaux reçoivent chacune un raccord 16 qui est fixé de toute manière convenable, par exemple par soudage par rotation, comme représenté sur la figure 5. Des bagues 58 d'étanchéité sont étirées et glissées au-dessus des rebords avant 38 des raccords de manière à se loger dans les gorges 40. Les extrémités 12 et 14 de raccordement sont ensuite introduites dans les chambres 70 et 72 du manchon 60. La bague 58 d'étanchéité de chaque raccord est mise en contact avec le bord du clapet 80 du manchon et comprimée par effet de coin. La surface inclinée 76 de l'évidement 74 associé comprime également la bague d'étanchéité. Lorsque cette dernière porte contre la surface intérieure 64 du manchon, elle subit également une légère compression assurant l'étanchéité. Lorsque les pattes 28 portent contre le bord biseauté 80,elles sont déviées ou fléchies élastiquement vers l'intérieur, autour de leur jonction avec la douille 22. Cette flexion est facilitée par les parties entaillées 32 des encoches 30. Lorsque les pattes passent sous l'évidement 74, elles reviennent élastiquement vers l'extérieur. Toute séparation entre les extrémités 12 et 14 de raccordement est ainsi empêchée par l'enclenchement entre les bords des pattes et les parois 78 de butée des évidements. Il apparaît donc que les extrémités des tuyaux sont logées et maintenues fixement dans les chambres 70 et 72. Bien qu'il soit impossible de retirer axialement les extrémités de tuyaux de la douille, lesdits tuyaux et leurs raccords 16 peuvent être tournés à l'intérieur de la douille après que le raccordement a été réalisé. La cloison 65 limite la course des extrémités de tuyaux et empêche toute pénétration excessive de ces tuyaux dans les chambres pendant l'opération de raccordement. Les extrémités de raccordement peuvent donc être reliées convenablement l'une à l'autre sans risque de sépara tion, tout en assurant la présence d'un joint étanche aux fluides. Le dispositif de raccordement peut être produit et mis en place à bon marché, car les-pièces d'étanchéité et de verrouillage se trouvent sur un même- élément. Il convient de noter que le raccord selon l'invention peut être utilisé avec tout type de douille. Par exemple, un raccord peut être mis en place sur une extrémité d'un premier tuyau, une extrémité de l'autre tuyau présentant une chambre analogue à celle délimitée à l'intérieur du manchon décrit cidessus. Le raccordement entre les extrémités de tuyaux s'effectue alors directement par introduction télescopique du raccord dans l'extrémité du second tuyau. Il convient également de noter que le terme "tuyau" utilisé dans le présent mémoire désigne tout type d'éléments permettant un écoulement de fluide, par exemple des tuyaux droits, des ooudes, des branchements en T, etc., réalisé dans toute matière convenable. Par exemple, le dispositif de raccordement peut être utilisé pour relier l'extrémité d'un tuyau droit à l'extrémité d'un soude à 450 ou d'un raccord en T. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au raccord décrit et représenté sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 - Raccord pouvant être fixé à une extrémité de tuyau et à l'intérieur d'une chambre dont la surface intérieure présente un évidement annulaire, ce raccord étant caractérisé en ce qu'il comporte plusieurs pattes qui font saillie vers l'arrière et vers ltextérieur et qui sont espacées circonférentiellement autour de l'axe longitudinal du raccord, une gorge circonférentielle ouverte radialement vers l'extérieur et située en avant des pattes, cette gorge étant orientée radialement vers l'intérieur par rapport auxdites pattes et destinée à recevoir un joint élastique, un épaulement orienté à peu près radialement étant situé entre les pattes et la gorge et destiné à porter contre un bord de l'extrémité de tuyau afin de limiter la distance d'insertion du raccord, les pattes, lors de l'introduction du raccord dans la chambre, étant déviées initialement vers l'intérieur, puis revenant élastiquement vers l'exté- rieur afin de s'enclencher avec l'évidement de la chambre, une bague d'étanchéité, placée dans la gorge, étant maintenue comprimée contre la surface intérieure de la chambre afin d'assurer l'étanchéité. 2 - Raccord selon la revendication 1 caractérisé en ce que les pattes font saillie sous un angle compris entre 5 et l5#, de préférence égal à 7 , par rapport à l'axe longitudinal du raccord. 3 - Raccord selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte une partie à peu près cylindrique formant douille et située entre les pattes et l'épaulement, afin de recevoir l'extrémité de tuyau, les pattes étant séparées les unes des autres par des encoches qui sont prolongées par des entailles réalisées dans la douille, au-delà de la jonction de ces pattes avec la douille de laquelle lesdites pattes font saillie. 4 - Raccord selon la revendication 1, caractérisé en ce que la gorge est délimitée par des rebords espacés axialement et orientés radialement, l'épaulement étant constitué par une face arrière de l'un des rebords situé en arrière. 5 - Dispositif de raccordement de deux extrémités de tuyaux, caractérisé en ce qu'il comporte deux raccords destinés à être reliés aux extrémités des tuyaux et comprenant chacun plusieurs pattes qui font saillie vers l'arrière et vers l'extérieur et qui sont espacées circonférentiellement autour de l'axe longitudinal du raccord, une gorge circonfé-rentielle ouverte radialement vers l'extérieur et située en avant des pattes, cette gorge s'étendant radialement vers l'intérieur par rapport aux pattes et étant destinée à recevoir une bague élastique d'étanchéité, un épaulement, orienté à peu près radialement, étant situé entre les pattes et la gorge et destiné à porter contre un bord de l'extrémité correspondante de tuyau afin de limiter la distance d'insertion du raccord, un manchon à peu près cylindrique, ouvert à ses extrémités, présentant une surface intérieure qui comprend des évidements ouverts radialement vers l'intérieur et situés à une certaine distance axiale des extrémités opposées du manchon, intérieurement par rapport auxdites extrémités, le manchon étant dimensionné pour recevoir les raccords par ses extrémités opposées, les pattes étant déviées initialement vers l'intérieur, puis revenant élastiquement vers l'extérieur pour se loger dans les évidements associés afin de retenir les raccords dans le manchon, les bagues d'étanchéité placées dans les gorges étant comprimées de manière étanche contre la surface intérieure du manchon. 6 - Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que chaque raccord comprend une partie à peu près cylindrique formant douille, située entre les pattes et l'épaulement et destinée à recevoir l'extrémité correspondante de tuyau -, les pattes étant séparées les unes des autres par des encoches prolongées par des entailles qui sont réalisées dans la douille, au-delà de la jonction desdites pattes et de la douille d'où ces pattes font saillie. 7 - Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que les gorges des raccords sont délimitées par des rebords orientés radialement et espacés axialement, les épaulements étant constitués chacun par une face arrière de l'un des rebords situé en arrière. 8 - Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que chaque évidement est délimité par une paroi à peu près radiale de butée sur laquelle lesdites pattes portent et qui est destinée à empêcher les raccords de se dégager du manchon. 9 - Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que les bords extérieurs du manchon sont biseautés de manière qu'ils compriment les bagues d'étanchéité et les pattes vers l'intérieur lorsque les raccords sont introduits dans le manchon. 10 - Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le manchon comporte une cloison située entre ses ex trémités et faisant saillie légèrement à la surface intérieure dudit manchon afin de limiter la distance sur laquelle les raccords pénètrent dans le manchon. 11 - Accouplement pour extrémité de tuyau comprenant un raccord et caractérisé en ce qu'il comporte une douille à peu près cylindrique destinée à recevoir l'extrémité du tuyau, plusieurs pattes espacées circonférentiellement et faisant saillie vers l'arrière de la douille, ces pattes étant inclinées d'un angle compris entre environ 5 et 15 , deux rebords annulaires, espacés axialement, étant situés en avant de la douille et délimitant une gorge ouverte radialement vers l'extérieur et destinée à recevoir une bague élastique d'étanchéité, le diamètre extérieur des rebords étant sensiblement égal à celui de la douille et la gorge étant réalisée radialement vers l'intérieur de manière à dépasser une surface intérieure de la douille, une surface arrière du rebord situé le plus en arrière formant un épaulement qui s'étend radialement vers l'intérieur par rapport à ladite surface intérieure de la douille et qui est destiné à limiter la distance sur laquelle le raccord est emmanché sur l'extrémité de tuyau, la douille, les pattes et les rebords étant réalisés d'une seule pièce en matière thermoplastique, l'extrémité du tuyau sur laquelle le raccord est monté pouvant être introduite dans une chambre dont la surface intérieure présente un évidement annulaire, de manière que les pattes soient déviées initialement vers l'intérieur, puis reviennent élastiquement vers l'extérieur pour se loger dans cet évidement, une bague d'étanchéité, placée dans la gorge, étant comprimée de manière étanche contre la surface intérieure de la chambre. 12 - Accouplement selon la revendication Il, caractérisé en ce qu'il comporte un manchon à peu près cylindrique, ouvert à ses extrémités et dans lequel des chambres, dont ladite chambre, sont délimitées à proximité des extrémités ouvertes, ce manchon pouvant recevoir et fixer, dans chacune de ses extrémités, une extrémité de tuyau sur laquelle ledit raccord est monté. 13 - Dispositif de raccordement des extrémités de deux tuyaux pour former une conduite, caractérisé en ce qu'il comporte un raccord annulaire d'une seule pièce destiné à être fixé sur chaque extrémité de tuyau et comprenant une douille à peu près cylindrique disposée de manière à recevoir la surface cylindrique extérieure de l'extrémité correspondante de tuyau, plusieurs pattes qui font saillie vers l'arrière de la douille, qui sont espacées circonférentiellement les unes des autres et qui sont orientées axialement et radialement vers l'extérieur, de manière à former un angle aigu avec l'axe longitudinal du raccord, ce dernier comportant une partie à peu près cylindrique d'étanchéité qui fait saillie en avant de la douille et qui comprend un épaulement orienté radialement vers l'intérieur de la douille et destiné à porter contre un bord extrême avant du tuyau correspondant, et deux rebords orientés radialement, espacés axialement l'un de l'autre et délimitant une gorge circonférentielle, ouverte radialement vers l'extérieur, et située en avant de l'épaulement, cette gorge s'étendant radialement vers l'intérieur d'une surface périphérique extérieure de la douille, une bague élastique d'étanchéité pouvant être logée dans chaque gorge, l'épaisseur de cette bague à l'état non comprimé étant plus grande que la profondeur de la gorge, le dispositif comportant également un manchon à peu près cylindrique à extrémités ouvertes qui présente une surface annulaire intérieure, une cloison qui fait saillie radialement de cette surface et qui divise le manchon en deux chambres, et un évidement annulaire situé axialement à l'extérieur de la cloison, dans chaque chambre, chaque évidement comprenant une paroi à peu près radiale de butée, chaque chambre étant dimensionnée pour recevoir axialement l'un des raccords de manière que les pattes soient comprimées jusqu'à ce qu'elles se trouvent au-dessous de l'évidement associé, puis ces pattes revenant élastiquement afin de verrouiller le raccord à l'intérieur de la douille, la bague d'étanchéité portant alors hermétiquement contre la surface intérieure du manchon. 14 - Dispositif selon l'une des revendications 5 et 13, caractérisé en ce que les pattes sont inclinées d'un angle compris entre 5 et 150 par rapport à l'axe longitudinal du raccord, cet angle étant de préférence gal à 7 . 15 - Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en ce que les pattes sont reliées à la douille suivant des lignes de jonction, lesdites pattes étant espacées les unes des autres par des encoches qui sont prolongées par des entailles réalisées sous lesdites lignes de jonction. 16 - Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en ce que les extrémités axiales du manchon présentent chacune un bord biseauté facilitant la compression de la bague d'étanchéité et des pattes lors de l'introduction de chaque raccord dans la douille.