Brevet FR2469637A1 — publié le 19810522

La présente invention est relative à un manchon en fonte pour le raccordement étanche, sans pression ou sous faible pression ne dépassant pas cinq bars, d'éléments tubulaires sans embotement, pour des conduites d'évacuation d'eaux pluviales et d'eaux usées0 conduites que l'on utilise dans le bâtiment. Plus particulièrement, mais non exclusivement, l'invention concerne un manchon utilisable pour des conduites verticales et des éléments tubulaires obliques à raccorder à des tubulures d'un raccord en Y ou "culotte". Mais bien entendu le manchon, objet de l'invention, est utilisable également pour des conduites horizontales encastrées ou posées en remblai et est raccordable également à des coudes et à des embranchements tubulaires. On connaît des raccords composites comprenant un collier serrable en acier inoxydable et une manchette en élastomère. La manchette en élastomère ou caoutchouc qui coiffe et relie les extrémités cylindriques et lisses des éléments tubulaires comporte un épaulement interne médian de séparation desdites extrémités et des lèvres annulaires en saillie interne, écrasées par lesdites extrémités pour faire étanchéité. Le collier en acier inoxydable est serrable sur la manchette au moyen de vis. Techniquement, ces raccords composites connus sont satisfaisants, notamment en raison de leur faible encombrement radial, mais ils présentent l'inconvénient de comporter des vis et d'être dépourvus de moyens se prê- tant à une fixation sur un mur ou sur une autre paroi d'ancrage de la conduite. En outre, dans le cas où ils sont employés sur une conduite en fonte, l'acier inoxydable du collier est un matériau hétérogène par rapport à la fonte. Or, on connaît les avantages de la fonte notamment pour les conduites de bâtiment :la fonte est appréciée pour sa résistance aux écarts de température compte tenu de son faible coefficient de dilatation qui est de sept à dix fois inférieur à celui d'autres matériaux, et pour sa résistance au bruit, ainsi que pour l'absence de dégagement de vapeurs agressives ou dangereuses en cas d'incendie. Jusqu'à ce jour on ne savait pas réaliser de manchons en fonte équivalant aux raccords composites précités, c'est-à-dire présentant un aussi faible encombrement externe pour se prêter à des raccordements en des lieux où un faible espace est disponible, par exemple entre une tuyauterie de descente et une cuvette de WC, dans un coin, sur un raccord d'embranchement en culotte, à tubulures de faibles longueurs. En effet, un manchon en fonte contenant une paire d'anneaux d'étanchéité en élastomère présente un encombrement radial sensiblement supérieur à celui d'un collier lisse en acier inoxydable enveloppant une manchette élastique d'étanchéité. Ce problème d'encombrement radial externe est résolu grâce à l'invention. L'invention a donc pour objet un manchon en fonte pour raccorder de manière étanche, sous pression de service indiquée ci-dessus, deux éléments tubulaires, ce manchon du type comportant intérieurement deux logements annulaires pour anneaux d'étanchéité élastiques et un épaulement interne médian pour séparer les extrémités des éléments tubulaires à raccorder, étant caractérisé en ce qu'il comporte à chacune de ses deux extrémités opposées, une paroi tronconique dont le plus petit diamètre est situé à l'extrémité, et le diamètre maximum forme une saillie circulaire, ladite paroi tronconique servant, de par sa forme tronconique interne, de logement et d'appui à une rondelle d'étanchéité, et de par sa forme tronconique externe, servant à réduire l'encombrement radial du manchon à chacune de ses extrémités. Ce manchon se prête ainsi à des raccordements, même sur les deux tubulures d'une culotte à la fois. Suivant une autre caractéristique avantageuse de l'invention, le manchon en fonte présente extérieurement un logement annulaire creux entre les deux parois tronconi- ques pour un collier de fixation à une paroi murale, D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront au cours de la description qui va suivre. Au dessin annexé donné uniquement à titre d'exemple, - le Fig. 1 est une vue en coupe du manchon de l'invention, partiellement avant l'introduction d'un élément tubulaire droit et partiellement après introduction d'un autre élément tubulaire droit, l'assemblage étanche étant réalisé à l'aide d'une rondelle d'étanchéité, la Fig. 2 est une vue partielle en bout illustrant une rondelle d'étanchéité, - la Fig. 3 est une vue en coupe d'un assemblage de deux éléments tubulaires et d'un manchon de l'invention, avec déviations angulaires des éléments tubulaires, - la Fig. 4 illustre comparativement en coupe deux assemblages étanches entre une culotte et deux manchons, avec une demi-vue pour un manchon de type connu et une demi-vue pour le manchon de l'invention, - la Fig. 5 est une vue en élévation illustrant la fixation des manchons de l'invention unissant une culotte à des éléments tubulaires droits, lesdits manchons étant fixés sur une paroi verticale par des colliers, - la Fig. 6 est une vue en coupe suivant la ligne 6.6 de la Fig. 5 illustrant la fixation d'un manchon sur une paroi murale à l'aide d'un collier. Suivant l'exemple d'exécution des Fig. 1 et 2, l'invention est appliquée au raccordement de deux éléments tubulaires droits en fonte T1 et T2 de même diamètre placés en prolongement l'un de l'autre suivant un axe vertical XX, et plus particulièrement à un manchon M de raccordement de ces deux éléments ou tuyaux T1 et T2, avec interposition de deux garnitures d'étanchéité ou rondelles R de type connu. Le manchon M de l'invention, en fonte, présente conformément à l'invention, un profil sinueux, d'épaisseur constante ou à peu près, au lieu d'être cylindrique et lisse extérieurement. Le manchon comporte deux parties 1) ses extrémités 2) une partie médiane. chacune de ses extrémités, il présente extérieurement une paroi tronconique 1 convergeant vers ladite extrémité où elle se termine par un collet 2 à léger arrondi convexe ménageant une entrée cylindrique 3 de diamètre supérieur au diamètre extérieur des tuyaux T1 ou T2. L'entrée 3 est de diamètre minimal si l'on compare les diamètres des différentes parties du manchon M. A son diamètre extérieur maximal, la paroi tronconique 1 forme une saillie circulaire 4 par rapport à la partie médiane. Cette saillie est également arrondie. Intérieurement, la paroi tronconique 1 a un profil parallèle au profil externe et sert de logement 5 à une rondelle d'étanchéité R décrite plus loin. La partie intermédiaire 6 du manchon est raccordée aux parois tronconiques 1 et par conséquent aux saillies 4 et aux logements 5 par une paire de congés 7 symétriques par rapport à une joue circulaire interne médiane ou épaulement 8 de séparation des deux tuyaux T1 et T2. La joue 8 présente une ouverture cylindrique 9 de diamètre de préférence compris entre les diamètres interne et externe des tuyaux Tl et T2. Extérieurement, la partie médiane 6 forme un logement ou une gorge cylindrique pour un collier de fixation décrit plus loin0 ce logement ou cette gorge 6 étant limité par les saillies circulaires 4. Intérieurement, la partie médiane 6 présente de part et d'autre de la joue circulaire interne 8 et symétriquement par rapport à celle-ci deux cavités cylindriques et lisses ou fonds d'emboîtement pour les extrémités des tuyaux T1 et T2. les cavités 10 ont un diamètre intérieur sensiblement supérieur au diamètre extérieur des tuyaux T1 et T2 pour permettre comme connu, un débattement angulaire des tuyaux Tl et T2 assemblés à l'intérieur du manchon. Chaque rondelle d'étanchéité Rp en élastomère, de type connu (Fig. 1 et 2) a un profil triangulaire ou en V à l'état libre dont les lèvres annulaires sont entretoisées par des nervures 11 ménageant des fentes 12 régulièrement espacées entre elles. Chaque rondelle R est logée à l'intérieur d'une gorge de logement 5 de chaque paroi tronconique 1 où elle trouve appui en épousant par sa surface externe l'intérieur de la paroi tronconique du collet arrondi 2. La surface externe de chaque rondelle R diverge ainsi de l'axe XX du manchon M, en allant de l'entrée 3 du manchon vers la joue circulaire interne 8. Au contraire, à l'état libre, la surface interne 13 de la rondelle R converge vers l'axe XX du manchon M en allant de ladite entrée 3 vers ladite joue 8, formant donc un saillant par rapport à la cavité cylindrique lisse 10, ce saillant ayant un diamètre minimal sensiblement inférieur au diamètre extérieur de chaque tuyau T1 et T2 lorsqu'il n'est pas encore introduit dans le manchon M (partie supérieure de la Fig. 1). La partie inférieure de la Fig. 1 montre l'assemblage étanche ou joint d'étanchéité, de type connu, réalisé entre le manchon M, le tuyau Tl et la rondelle R qui est comprimée radialement dans son logement 5 avec aplatissement des fentes 12 entre la paroi tronconique 1 et le tuyauTl qui est introduit dans le manchon M en traversant la rondelle R et en allant à l'intérieur de la cavité 10 presque jusqu'à la joue 8 contre laquelle il pourrait buter. Si l'on désigne par L la profondeur d'emboîtement du tuyau T à l'intérieur du manchon M, la profondeur d'emboitement L autorise une plus grande tolérance dans l'exécution des coupes des éléments tubulaires droits Tî et T2 et permet une déviation angulaire x qui est par exemple 70 par joint, et par conséquent une déviation 2x de 140 par manchon M, sans risque de déboîtement. Il en résulte que les coudes, culottes et embranchements sont facilement orientables (Fig. 3). La Fig. 4 illustre maintenant l'utilité des parois tronconiques 1 du manchon M de l'invention. Soit à assembler une culotte N présentant une tubulure principale 14 d'axe vertical X-X et une tubulure d'embranchement 15 d'axe oblique Y-Y, et un confluent 16 entre les deux, avec deux éléments tubulaires Tl et T2 du c8té du confluent 16. On voit que le confluent 16 ne ménage qu'un faible volume entre les tubulures 14 et 15 pour l'engagement des deux manchons M sur lesdites tubulures en vue de former le joint d'étanchéité ou 1'assemblage étanche décrit précédemment. Cependant, les manchons M étant tronqués à leurs extrémités suivant les parois tronconiques 1, ils peuvent être engagés et enfoncés au plus près du confluent 16 en enveloppant suffisamment les tubulures 14 et 15 pour que les extrémités des tubulures 14 et 15 penêtrent dans les cavités cylindriques d'emboîtement 10. Avantageusement, les conicités des parois tronconiques 1 sont telles que les génératrices desdites parois situées dans le plan d'intersection des axes X-X et Y-Y soient parallèles à la bissectrice B de l'angle que fonte entre eux les axes X-X et Y-Y, ce qui permet d'enfoncer au maximum les manchons M vers le confluent 16 et de couvrir au maximum les tubulures 14 et 15 sur une longueur L. Si, conformément à la technique habituelle connue, les manchons en fonte n'étaient pas tronqués mais étaient cylindriques à leurs extrémités comme cela est illustré en M1, en demi-vue en coupe et en demi-vue en trait mixte, les manchons M1 seraient arrêtés, au cours de leur enfoncement sur les tubulures 14 et 15, par l'interférence de leurs arêtes A. Ils ne recouvriraient qu'une longueur 1 des tubulures 14 et 15, inférieure à L, et ne constitueraient qu'un assemblage facilement déboîtable. Pour constituer avec les manchons M1 un assemblage étanche aussi bon que celui qui est réalisé avec les manchons M de l'invention, il faudrait des tubulures 14 et 15 sensiblement plus longues que les tubulures existantes, comme cela est représenté en trait plein, en demi-vue à la Fig. 4. Grâce à la réduction de son encombrement radial à ses extrémités, le manchon M de l'invention permet donc d'utiliser des culottes N à courtes tubulures 14 et 15 au même titre que le permettent des#manchons cylindriques très minces en acier inoxydable et non en fonte. Les parois tronconiques 1 de l'invention permettent donc d'utiliser la fonte et la technique de moulage pour réaliser les manchons M de l'invention et de bénéficier des avantages qui en résultent. Les Fig. 5 et 6 illustrent l'utilité de la gorge extérieure 6 du manchon M. La gorge 6 sert à loger le collier 17 de fixation du manchon M donc de fixation de l'assemblage du manchon M avec une culotte N et/ou des tuyaux Tlo T2, T3, sur une paroi murale P. Le collier 17 est pourvu de pattes de serrage et de fixation sur lesquelles est fixé un boulon 18 dont la tête est scellée dans la paroi P. Le collier 17 est prisonnier des saillies 4 du manchon M qui servent de butées et l'empêchent de glisser sur la surface externe 6 du manchon M. En outre la gorge 6 permet avantageusement, en combinaison avec les congés 7 et avec le collet 2, de mouler aisément le logement 5 de chaque garniture d'étanchéité R. REVENDICATIONS 1.- Manchon en fonte pour l'assemblage étanche de deux éléments tubulaires sous une pression de service ne dépassant pas 5 bars, ce manchon, du type comportant intérieurement deux logements annulaires pour rondelles d'étanchéité élastiques et comportant un épaulement interne médian pour séparer les extrémités des éléments tubulaires à raccorder, étant caractérisé en ce qu'il comporte à chacune de ses deux extrémités opposées, une paroi tronconique (1) dont le plus petit diamètre est situé à l'extrémité et le diamètre maximum forme une saillie circulaire (4), ladite paroi tronconique servant, de par sa forme tronconique interne, de logement (5) et d'appui à une rondelle d'étanchéité (R), et de par sa forme tronconique externe, servant à réduire l'encombrement radial du manchon à chacune de ses extrémités. 2.- Manchon suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il présente extérieurement entre les deux parois tronconiques (1) un logement annulaire creux 16) pour un collier de fixation (17) sur une paroi murale (P). 3.- Manchon suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il présente un profil sinueux à parois tronconiques (1), à saillies (4), à gorge médiane (6) et à congés de raccordement (7). 4.- Manchon suivant la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte entre les deux parois tronconiques (1) de ses deux extrémités une gorge circulaire (6) venue de moulage, de diamètre sensiblement inférieur au diamètre extérieur maximum desdites parois tronco niques (1) au droit de leurs saillies circulaires (4), ladite gorge (6) étant susceptible de servir de logement à un collier de fixation (17), et les saillies (4) de diamètre maximal étant susceptibles de servir de butées axiales à ce collier. 5.- Manchon suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'extrémité de petit diamètre de chaque paroi tronconique (1) se termine par un collet (2) à arrondi convexe qui est intérieurement épousé par la surface externe dune rondelle d'étanchéité (R). 6.- Manchon suivant la revendication 1, caractérisé en ce que chaque saillie circulaire (4) est arrondie. 7.- Manchon suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les parois tronconiques (1) ont une conicité telle que lorsque le manchon est assemblé avec une tubulure droite d'une culotte (N) et qu'un autre manchon de l'invention est assemblé avec une tubulure d'embranchement (15) de ladite culotte (N), au voisinage du confluent (16) des deux tubulures (14 - 15), les parois tronconiques (1) des deux manchons ont une génératrice située dans le plan d'intersection des axes (X-X et Y-Y) desdites tubulures qui est parallèle à la bissectrice (B) de l'angle que font lesdits axes entre eux, ladite bissectrice (B) passant par ledit confluent (16).