Brevet FR2438224A1 — publié le 19800430

La présente invention concerne un dispositif de raccordement a emmanchement pour éléments tubulaires, tubes, tuyaux ou analogues. Des dispositifs de raccordement de ce genre sont connus depuis longtemps, qui comportent un corps de raccordement muni d'un alésage susceptible de recevoir l'élément tubulaire a raccorder, un collier fendu engagé sur l'élément tubulaire, et un manchon de serrage vissé sur le corps et coopérant avec le collier fendu pour provoquer son serrage sur l'élément tubulaire et l'immobilisation de celui-ci dans l'alésage. L'exemple-type de ces dispositifs peut être trouvé dans le vieux brevet américain 2 452 277 au nom de WOODLING. On se reportera a ce document qui qui montre, comme il vient d'être dit, un corps de raccordement référencé 20, un collier fendu référencé 34 et un manchon de serrage 21 vissé sur le corps 20. On peut également citer le vieux brevet français MANNESMANN 1 154 990. Pour un tel type de raccord, on a jusqu'à présent cherché à obtenir l'étanchéité a l'aide de joints annulaires ou de garnitures d'é- tanchéité :le brevet WOODLING montre un joint d'étanchéité annulaire venant se comprimer dans une gorge préusinée du corps de raccordement, la compression du joint étant limitée par une rondelle. Dans le brevet MANNESMANN, des garnitures d'étanchéité (référencées 6) sont mises en compression par une bague de pression 8. Au vu des deux exemples ci-dessus, on comprend facilement que les solutions jusqu'S présent adoptées pour assurer l'étanchéité d'un raccord du type précité sont relativEment compliquées et codteuses : leur complexité même rend possible des erreurs de montage, notamment du fait des cinq ou six pièces mises en oeuvre ; enfin, l'usure des joints et des garnitures est un inconvénient inhérent a ce genre de solution. la présente invention propose un dispositif de raccordement du type précité caractérisé par une structure assurant en elle-même l'étan- chéité du montage de tout élément tubulaire non rigide susceptible de subir une certaine déformation sous l'effet d'une compression. Aucun joint, ni aucune garniture, ne se traie nécessaire. L'invention s'applique à tous les éléments tubulaires du type Précité, et, plus particulierement, au tubes réalisés en des matieres plastiques telles que le polyéthylène, le propylène ou le PVC. Le dispositif de raccordement selon l'invention est remarquable dans sa structure par la combinaison des caractéristiques suivantes - L'alésage du corps de raccordement comporte une portée tronconique de rétrécissement - des moyens de butée sont prévus pour interdire la pénétration axiale du collier fendu dans le corps aussi longtemps qu'il n'a pas atteint, sous l'effet du vissage du manchon de serrage sur le corps, un diambtre interne correspondant à une prise ferme de l'éliment tubulaire à raccorder - le vissage du manchon de serrage peut se poursuivre au-delà de ce point et se traduire alors par un déplacement axial combiné du collier de serrage et de l'élément tubulaire, dont l'extr8mita vient s'engager à force dans la portée tronconique de 1 1alésage, ce qui assure l'étanchéité du montage. De préférence, les moyens de butée comprennent un épaulement de butée, une face de bout du corps formant épaulement et s'opposant à la pénétration dans l'alésage du collier fendu tant que son diamètre ne s'est pas réduit, par fermeture de sa fente, au mininnrm requis. Avantageusement aussi, le corps comporte d'autres moyens de butée pour agir à la fin de la course axiale du collier fendu et de l'élément tubulaire, de telle sorte qu'un survissage du manchon ne peut ensuite que provoquer un surserrage du collier fendu sur 1 'élément tubulaire. Selon une autre caractéristique de l'invention, le dispositif deraccord est réalisé dans la même matière que les éléments à raccorder, afin de ne pas créer de problème de compatibilité tant sur le plan de la dilatation thermique que sur celui du comportement mécanique. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaI- tront à la lecture de la description qui va suivre en se référant aux dessins annexés qui représentent un mode de réalisation préféré de l'in- vention. Sur les dessins annexés - les figures 1, 2 et 3 représentent respectivement les trois pièces constitutives du dispositif selon l'invention : la figure 1 est une vue en élévation-coupe du corps de raccordement la figure 2 est une vue en demi-el8vation et demi-coupe du collier fendu la figure 3 représente une élévation-coupe du manchon de serrage - les figures 4A et 4B, représentent en demi-coupe le montage d'un tuyau sur le dispositif de raccordement selon l'invention, la figure 4A représentant cet assemblage en début de montage et la figure 4B en fin de montage. Le corps de raccordement 100 (figure 1), sensiblement de résolution autour de son axe central, est traversé d'un alésage interne 110. Cet alésage n'est pas uniformément cylindrique. A partir de la face de bout 112, qui forme épaulement de butée, l'alésage 110 comporte suces- sivement une portée cylindrique de guidage, 114, un premier épaulement radial 116, une seconde portée cylindrique 118, de diamètre plus faible que la portée 114, une portée tronconique de rétrécissement 120, un second épaulement radial 122, et enfin une portée cylindrique de commu- nication centrale 128. On comprend que l'on n'a représenté à la figure 1 que la partie du corps servant au montage d'un tube ou tuyau : ce tube ou tuyau, destiné à être engagé dans alésage 110, a sensiblement le diamètre externe de la portée cylindrique 118, et le diambtre interne de la portée de ccrr'r'i- nication 128. A la gauche de la figure 1, le dispositif de raccordement peut se poursuivre de toute manière connue en elle#n#ne pour se raccorder à toute enceinte ou tout conduit. Le corps 100 peut être dédoublé dans le cas où le dispositif de raccordement est là pour servir à raccorder deux éléments tubulaires identiques Sur sa face externe, le corps 100 comporte un filetage 124. Enfin, à l'intérieur de la portée 114, le corps 100 est muni d'un doigt de blocage 126. On remarquera que par rapport corps de raccordement classiques, le corps 100 se distingue à la fois par la portée tronconique de rétrécissement 120 et par le doigt 126. Le collier fendu 200, de révolution autour de son axe central, est muni d'une large fente 220. A l'état libre, comme représenté à la figure 2, sa fente est largement ouverte. Il peut se contracter élastiquement, avec fermeture de sa fente, sous l'effet de contraintes extérieures. Le collier fendu 200 comporte succe5sivement une face de bout forment épaulement de butée 210, une portée cylindrique 212 (ayant à l'état libre un diamètre supérieur à celui de la portée 114), une collerette de butée fin de course, 214, comportant une face avant 213 et une face arrière 215, une portée tronconique 216, une collerette de clipsage 218. Au cours du montage, comme on le comprendra mieux par la suite, le doigt 126, engagé dans la fente 220, interdit toute rotation du collier fendu 200. Enfin, l'alésage interne 224 du collier fendu qui, dans l'état libre du collier a un diamAtre bien supérieur à celui du tube ou tuyau à raccorder, comporte des saillies ou lèves de retenue 222 destinées à mordre le tuyau lors du serrage du collier fendu. Le manchon de serrage 300, représenté à la figure 3, sensiblement de révolution autour de son axe, comporte un alésage interne 310. Cet alésage comporte successivement un filetage interne 316, un épaulement de butée 312 et une portée tronconique 314, destinée à coopérer avec la portée tronconique 216 du collier fendu. La surface externe du manchon de serrage 300 comporte des pans 318 permettant son entrainement à la clef à la manière d'un écrou. Comme représenté aux figures 4A et 4B, le montage d'un dément tubulaire 400 sur le dispositif de raccordement selon l'invention se fait de la façon suivante : on monte le collier fendu 200 dans le manchon 300 en l'enfonçant bien à fond pour que sa collerette 218 ressorte de 1 'alé- sage 310 au-delà de la portée 314, avec déformation élastique de la collerette 218 au passage de la section la plus étroite de la portée 314. Ainsi, il y a finalement '%lissage" du collier fendu 200 à l'intérieur du manchon 300, les portées tronconiques 216 et 314 venant en vis-à-vis. Ce clipsage est rendu possible par 1 'élasticité de la matière de préférence, les pièces 100, 200 et 300 sont réalisées, tout comme l'é- lément tubulaire 400, en des matières plastiques carme on l'a dit cidessus. Dans la suite de l'assemblage, l'ensemble collier fendu 200 / manchon 300 est amené en position de coopération avec le corps 100, le doigt 126 s'engageant dans la fente 220, en interdisant toute rotation du collier 200, et les filetages 124 et 316 coopérant entre eux. On visse le manchon 300 jusqu'au moment où la face de butée 310 du collier 200 vient en contact avec l'épaulement 112 du corps 100 : le dispositif de raccordement est alors prêt à être utilisé. Pour ce faire, on introduit l'élément tubulaire 400 à raccorder à travers l'ensemble des alésages 310, 210 et 110, l'extrémité 400a de l'élément 400 glissant sans jeu dans la portée cylindrique 118 pour venir s'arrêter contre la portée tronconique de rétrécis##nt 120 ; la figure 4k illustre cette phase préalable du montage. la mise en oeuvre du dispositif selon la présente invention comporte ensuite trois phases successives Dans une première phase, on continue le vissage du manchon 300 sur le corps 100, alors que la face de butée 112 du corps 100 interdit encore la pénétration du collier 200 à l'intérieur du corps 100. Les rampes tronconiques 314 et 216 glissent l'une contre l'autre lors du vissage du manchon 300 et le collier fendu 200 se resserre en refermant sa fente 220. Il vient prendre fermement l'élément tubulaire 400 dans lequel les saillies 222 viennent s'ancrer. Au cours de la seconde phase, a la suite de la contraction du collier fendu 200, la portée 212 est libre de pénétrer à l'intérieur de la portée 114. Le vissage du manchon 300 se traduit alors par une translation axiale du collier 200 et de l'élément tubulaire 400. Au cours de cette translation, l'extrémité 400a de l'éliment tubulaire 400 se trouve entrainé à force dans la portée tronconique de rétrNcissement 120. Ce mouvement prend fin lorsque la collerette 214 vient en butée contre l'épaulement 112. A ce moment, l'extrémité 400a a épousé la portée tronconique 120 au point de réaliser une liaison étanche avec le corps 100. Selon les dimensions relatives et matériaux employés, la conicité de la portée de rétrécissement sera variable, mais en général une conicité de 1 à 150 donnera de bons résultats. Bien entendu, on peut aussi utiliser pour la portée 120 des surfaces de révolution allant en se rétrécissant mais qui ne soient pas rigoureusement tronconiques. Dans une troisième phase, la poursuite du vissage du manchon 300 sur le corps 100 se traduit par un nouveau glissement relatif des portées tronconiques 314 et 216 et une nouvelle contraction du collier fendu 200 qui augmente son serrage sur l'élément tubulaire 400. On peut prévoir une butée de fin de course soit entre les deux parties 100, 300, soit par fermeture complète de la fente 220. Le démontage peut se faire dans l'ordre inverse. On voit facilement que le dispositif selon l'invention permet un raccordement étanche d'une manière très stiple et très efficace, bout en permettant d'accomoder de légères variations dans Pa dimension des élé- ments à raccorder. Grâce au dispositif selon l'invention, qui comporte seulement trois pièces, l'étanchéité est assurée sans aucun système de joint. Les pièces elles-mêmes sont de forme simple et facilement réalisables dans-des matières plastiques. De préférence, comme on l'a indiqué, on choisit des matières plastiques compatibles avec la matière de l'élément tubulaire à raccorder. 1. Un dispositif de raccordement pour élément tubulaire, du type comportant un corps de raccordement muni d'un alésage susceptible de recevoir à emmanchement un élément tubulaire, un collier fendu engagé sur I' élément tubulaire, et un manchon de serrage vissé sur le corps et coopérant avec le collier fendu pour prcvcquer son serrage sur 1' élé- ment tubulaire, caractérisé en ce que l'alésage comporte une portée de rétrécissement et en ce que des moyens de butée ne permettent une péné- tration axiale du collier fendu dans l'alésage que lorsqu'il s'est contracté pour assurer une prise ferme sur l'élément tubulaire, de telle sorte que le vissage du manchon sur le corps entraîne d'abord cette contraction et cette prise, puis la translation d'ensemble du collier et de l'élément tubulaire, l'extrEmité de ce dernier étant ainsi forcée dans la portée de rétrécissement, ce qui assure l'étanchéité. 2. Dispositif de raccordement selon la revendication 1, carac térisé en ce que les moyens de butée sont constitués par une face de bout du collier fendu coopérant avec la face de bout homologue du corps de raccordement. 3. Dispositif de raccordement selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le corps et le collier fendu comportent des éléments de butée de fin de course axiale, de telle sorte que, une fois l'élément tubulaire bien enfoncé par son extrémité dans la portée de rétrécissement, la poursuite du vissage du manchon 300 ne se traduit que par un surserrage du collier fendu sur l'élément tubulaire. 4. Dispositif de raccordement selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens de butée de fin de course axiale sont constitués par un épaulement interne du corps et par une collerette du collier. 5. Dispositif de raccordement selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le corps comporte un doigt de blocage inséré au montage dans la fente du collier fendu pour empêcher toute rotation de celui-ci. 6. Dispositif de raccordement selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le collier fendu peut être clipsé dans le manchon de serrage, les deux pièces coopérant par deux portées tronconiques homologues. 7. Dispositif de raccordement selon la revendication 6, carac térisé en ce que le collier fendu camporte deux collerettes sépares par une portée tronconique, la portée tronconique du manchon étant engagee et retenue entre ses deux collerettes. 8. Dispositif de raccordement selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que toutes les pièces sont réalisées dans des matières plastiques compatibles avec la matière de l'élément tubulaire a raccorder.