Brevet FR2477257A1 — publié le 19810904

L'invention concerne un dispositif permettant de raccorder des- tuyaux, comprenant un organe de raccordement en matière plastique qui s'accro- che autour des extrémités voisines des tuyaux en position de raccordement des pièces et qui comprend une première zone de réception dotée d'éléments d'étan- chéité pour la mise en place étanche d'une première extrémité de tuyau et une seconde zone de réception dans laquelle la seconde extrémité de tuyau peut être soudée ou collée, l'organe de raccordement se composant de deux parties pouvant être raccordées l'une à l'autre dans la zone de recouvrement mutuel, dont une partie présente des zones de réception des deux extrémités de tuyau et dont la seconde partie comprend une zone de réception de la première extré- mité de tuyau qui est sensiblement adaptée, en ce qui concerne son diamètre interne, au diamètre externe de cette extrémité de. tuyau-. Dans un dispositif connu de ce genre, la première partie de l'or- gane de raccordement est réalisée sous forme de man&hon cylindrique sur lequel la seconde partie peut être vissée de la manière d'un écrou de blocage. Cette seconde partie comprend un prolongement tubulaire s'engageant dans l'extrémité de la première partie présentant un élargissement et délimitant avec la zone d'extrémité du manchon, une chambre annulaire destinée à recevoir un joint an- nulaire. Entre ce joint annulaire et la zone de réception du manchon de la première extrémité de tuyau se trouve une zone annulaire qui est élargie par rapport à la zone de réception et dans laquelle se trouve un dispositif de blocage apte à se déplacer axialement. Ce dispositif de blocage se compose d'un organe annulaire comprenant, sur sa périphérie intérieure, des griffes ou -dents élastiques qui peuvent s'enfoncer dans la matière constitutive de la première extrémité du tuyau pour empêcher cette extrémité de tuyau d'être retirée de l'organe de raccordement, mais sans empêcher un mouvement axial limité de la première extrémité du tuyau dans l'organe de raccordement. Un tel dispositif, du fait que son étanchéité n'est pas suffisante, ne peut être utilisé pour des tuyaux destinés à former un pipe line pour le transport de produits gazeux ou liquides sous une pression élevée. Le disposi- tif de raccordement connu nécessite des travaux d'assemblage importants sur le chantier pour assurer son raccordement avec la première extrémité de tuyau mais ne permet pas d'obtenir un raccordement exempt de tension des pièces, parce que le dispositif de blocage ne sert que pour empêcher l'organe-de raccordement d'être séparé de la première extrémité de tuyau. Une telle fixation présuppose que la première extrémité-de tuyau est en matière plastique et, par conséquent, lors de l'opération de fixation, cette extrémité de tuyau se trouve endommagee au niveau de sa périphérie extérieure. Notamment dans le cas de tuyaux de transport de gaz pour bâtiment le tuyau formant la première extrémité de tuyau est fréquemment constitué par un tuyau métallique, en particulier lorsqu'il s'agit d'un tuyau d'alimentation principal-auquel sont raccordés des tuyaux de distribution à des bâtiments séparés ou à des parties de bâtiments. Le but de l'invention est de réaliser un dispositif de raccorde- ment qui se caractérise en ce que la première partie de l'organe de raccorde- ment est sous forme de manchon sensiblement cylindrique qui comporte un joint annulaire disposé dans une rainure périphérique intérieure de la région de ré- ception de la première extrémité du tuyau, tandis que la seconde partie de l'organe de raccordement comporte, dans un prolongement tubulaire, une portion élargie interne destinée à la réception d'une extrémité du manchon et sou- dée ou collée à l'extrémité du manchon, un deuxième joint annulaire disposé dans une rainure périphérique intérieure pour la première extrémité du tuyau est prévu dans la zone de réception de la seconde partie de l'organe de raccor- dement, et un dispositif de blocage, situé dans une chambre intérieure en for- me de rainure délimitée par les deux parties de l'organe de raccordement, qui bloque la première extrémité du tuyau, pourvue à sa périphérie d'une rainure de fixation entourante, pour empêcher son déplacement axial dans l'organe de raccordement, dans sa position de raccordement, grâce à une bague de retenue élastique. Selon un mode de réalisation préféré, la bague de retenue est dis- posée dans une poche interne entourante en forme de rainure d'un élément en forme de cage du dispositif de blocage, qui empêche le déplacement axial de la bague de retenue et reçoit celle-ci lors de sa dilatation à l'introduction de la première extrémité de tuyau. Selon une autre caractéristique de l'invention, la bague de rete- nue est réalisée sous forme de bague divisée en acier à ressort de section transversale circulaire tandis que la poche interne de l'organe en forme de cage comprend des parois latérales alignées radialement dont la paroi latérale voisine de l'extrémité du manchon se confond avec une surface oblique entouran- te radialement interne. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'organe en forme de cage se compose de deux éléments annulaires séparés qui sont disposés co- axialement immédiatement l'un à c8té de l'autre et dont les surfaces latérales voisines délimitent ensemble la poche interne. 241725? Le dispositif de raccordement conforme à l'invention peut être raccordé à la première extrémité de.. tuyau: par simple emboitement sur celle- ci, sans la nécessité de vissage ou d'autres travaux supplémentaires d'assem- blage. Tous les éléments de ce dispositif de raccordement sont assemblés pour réaliser un ensemble qui ne peut être séparé sans le détruire, qui entoure, par un double joint, une première extrémité de tuyau introduite en position de raccordement d'extrémités et qui est doublement en contact sans tension avec ce joint dès que la bague de retenue se trouve en position de retenue dans la rainure de retenue de la première extrémité de tuyau. Tout en assurant une liaison étanche et exempte de tension, le dispositif de raccordement peut être tourné autour de la première extrémité de tuyau pour permettre son ali- gnement. Une forme d'exécution de la présente invention est décrite ci- après à titre d'exemple, en référence aux dessins annexes dans lesquels la fi- gure unique représente en demi-section axiale un dispositif de raccordement préféré. Le dispositif de raccordement représenté se compose d'un organe de raccordement I en matière plastique, notamment en polyéthylène, qui com- - prend deux parties 2 et 3. La première partie 2 est constituée d'un manchon sensiblement cylindrique qui présente une première zone 4 de réception d'une première extrémité de tuyau 5 et, sur son intérieur cylindrique, une seconde zone de réception 6 dans laquelle une seconde extrémité du tuyau 7 en matière plastique, notamment en polyéthylène, peut être soudée ou collée. Le tuyau devant être raccordé par son extrémité 5 dans l'organe de raccordement I se compose, de manière de plus en plus habituelle dans le domaine de transport de gaz, un tronçon de tuyau métallique 8 qui comporte un revêtement externe 9 en matière plastique qui se termine à une certaine distance avant le bord d'extré- mité 10 de l'extrémité du tuyau 5. Dans la zone dénudée de revêtement 9, la première extrémité du tuyau 5 comporte une rainure de retenue Il qui l'entoure dans un plan radial et qui présente de préférence une section transversale sen- siblement semi-circulaire mais qui peut présenter une forme différente en sec- tion transversale. La forme en section transversale est fonction de la forme en section transversale de l'élément de retenue utilisé et/ou de l'opportunité de donner ou non à l'élément de retenue une certaine possibilité de déplace- ment axial dans la rainure de retenue comme par exemple pour compenser des ondes de pression, bien que cette-disposition ne soit pas indispensable. Au niveau de sa périphérie extérieure, la première extrémité de tuyau 5 comprend des fa- cettes 12, 13 destinées à emboiter cette extrémité de tuyau dans le disposi- tif de retenue. Dans la zone de réception 4, le manchon 2 comprend un premier joint annulaire 14 disposé dans une rainure périphérique intérieure 15. Dans la seconde partie 3 de l'organe de raccordement 1, on prévit un second joint annulaire 16 dans une rainure périphérique intérieure 17.Jituée au niveau d'une zone 18 de réception de la première extrémité de tuyau 5. Cette zone de réception 18 comprend un diamètre intérieur qui correspond sensiblement au diamètre extérieur de l'extrémité du tuyau 5 dans la zone qui se trouve en face de la zone de réception 18, en position de raccordement d'extrémités des parties. Dans l'exemple illustré, il s'agit d'une zone décalée 9' de diamètre réduit du revêtement en matière plastique 9 de la première extrémité du tuyau 5. La seconde partie 3 de l'organe de raccordement 1 comprend un prolongement tubulaire-19 ayant une portion interne élargie 20 destinée à re- cevoir l'extrémité du manchon 2 qui est soudée au prolongement 19 au niveau de leur recouvrement mutuel, mais elle peut être collée ou même vissée. La por- tion interne élargie 20, tout comme l'extrémité du manchon, peut être cylin- drique ou légèrement effilée. - La zone de réception 18 est délimitée intérieurement par une sur- face décalée radiale 21 qui est suivie axialement vers l'intérieur par une sur- face périphérique cylindrique 22 qui a un diamètre supérieur à celui de la zone de réception 18 mais quelque peu inférieur à celui de la portion interne élargie 20. Les surfaces 20, 22 délimitent, avec la face d'extrémité 23 du manchon 2, une chambre en forme de gorge 24 qui s'ouvre vers l'intérieur et qui reçoit un dispositif de blocage. Dans l'exemple illustré, ce dispositif se compose- de deux éléments annulaires métalliques 25, 26, qui sont disposés co- axialement l'un directement à c8té de l'autre. Ils peuvent être également en une matière plastique à haute résistance et ils constituent ensemble une cage divisée selon une surface radiale pour recevoir une bague de retenue 27. L'élément annulaire 26, à gauche sur le dessin, présente une section transver- sale sensiblement en T, tandis que l'élément annulaire situé à droite présente une forme de base sensiblement rectangulaire. A proximité de ces angles inté- rieurs, l'élément annulaire 25 comporte des surfaces obliques 28, 28'. Selon cette disposition, les deux éléments annulaires 25, 26 dé- limitent une poche interne entourante 29 qui a pour rôle, d'une part, d'empê- cher un déplacement axial de la bague de retenue 27 et, d'autre part, de re- cevoir celle-ci lors de l'introduction de la première extrémité du tuyau 5, jusqu'à ce que la bague de retenue 27 puisse se bloquer dans la rainure de re- tenue 11. La constitution des parois latérales de la poche intérieure revêt une importance particulière dans le mode de réalisation préféré de la bague de retenue 27 représentée, parce que, étant donné la section transversale circu- laire de la bague de retenue divisée, de préférence en acier à ressort, il est nécessaire, d'une part, que, lors de l'introduction de la première extrémité du tuyau 5 et de l'élargissement élastique associé, la bague de retenue soit entraînée ou supportée sans blocage et puisse se dilater librement. D'autre part, après que la bague de retenue 27 se soit engagée dans sa rainure de re- tenue 11, il faut qu'un raccordement exempt de tension soit assuré dans les deux directions, mais plus particulièrement dans le sens d'extraction même lorsqu'il se produit des efforts axiaux importants, par exemple lors de l'appa- rition d'ondes de pression. Le biseau 28, en particulier, contribue à ce faire parce qu'il pousse la bague de retenue dans sa rainure de retenue Il suivant un sens de traction approprié. Au lieu de la cage en deux pièces représentée, qui facilite l'assemblage des éléments 25, 26, 27 dans la chambre 24 avant l'introduction. et le soudage en place du manchon 2, une cage en une seule pièce peut être en- visagée, au quel cas la bague de retenue doit être resserrée avant son inser- tion dans la poche intérieure 29 afin de permettre sa mise en position. Du côté voisin de la face d'extrémité 23 du manchon 2, la forme en T de l'élément annulaire 26 présente un évidement qui est important, notam- ment lorsqu'il s'agit d'une liaison soudée des pièces 2, 3, parce que cet évidement peut servir à recevoir un cordon de soudure qui risque de se former lorsque les éléments en matière plastique, dont les surfaces à joindre sont chauffées jusqu'à leur température de fusion, sont emboités l'un dans l'autre. Les éléments annulaires 25, 26 sont représentés comme étant dis- posés dans la chambre 24 à une certaine distance des surfaces des parois en- tourantes et séparés par un plan de séparation l'un par rapport à l'autre. Cela a été fait, toutefois, pour rendre le dessin plus clair. En pratique, les éléments annulaires 25, 26 prennent appui non seulement directement l'un sur l'autre mais ils sont en contacta sans jeu, avec les surfaces entourantes en vue de leur positionnement. 247725-7 Le dispositif de raccordement de tuyaux que l'on vient de décrire, conformément aux buts que se sont proposés la présente invention, peut être préfabriqué en usine, peut être raccordé à la première extrémité de tuyau de manière étanche et exempte de tension, rapidement et simple- ment, sans la nécessité d'assembler ses parties constitutives sur le chantier et permet un raccordement au second tuyau par soudage ou adhésion. -2-47725? REVENDICATIONS 1. Dispositif de raccordement de deux tuyaux comprenant un orga- ne de raccordement en matière plastique qui entoure les extrémités adjacentes des tuyaux en position de raccordement des parties et qui comprend une pre- mière zone de réception dotée d'organes d'étanchéité et de blocage pour la mise en position étanche d'une première extrémité de tuyau et une seconde zone de réception dans laquelle la seconde extrémité de tuyau-peut être soudée ou - collée, l'organe de raccordement se composant de deux parties qui peuvent être réunies entre eux dans la zone de recouvrement mutuel, dont la première partie présente des zones de réception des deux extrémités de tuyau et dont la secon- de partie comprend, elle aussi, une zone de réception de-la première extrémité de- tuyau qui est sensiblement adaptée, en ce qui concerne son diamètre in- terne, au diamètre externe de cette extrémité de tuyau, caractérisé en ce que la première partie (2) de l'organe de raccordement (1) est constituée par un manchon sensiblement cylindrique qui comporte un joint annulaire (14) disposé dans une rainure périphérique intérieure (15) dans la zone de réception (4) de la première extrémité de tuyau (5), la seconde partie (3) de l'organe de rac- cordement comporte, sur un prolongement tubulaire (19), une portion élargie interne (20) destinée à recevoir de manière positive une extrémité du manchon et. soudée ou collée sur l'extrémité du manchon, un second joint annulaire (16), disposé dans une rainure périphérique intérieure (17) de la première extrémité de tuyau, est prévu dans la zone de réception (18) de la seconde partie (3) de l'organe de raccordement, et un dispositif de blocage, disposé dans une chambre en forme de gorge (24) délimitée par les deux parties de l'organe de raccordement, sert à bloquer la première extrémité de tuyau, muni à sa périphérie d'une rainure de retenue entourante (11), et à empêcher son déplacement axial dans l'organe de raccordement, en position de raccordement des extrémités, à l'aide d'une bague de retenue élastique (27). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la bague de retenue (27) est disposée dans une poche intérieure entourante en forme de gorge (29) d'une cage (25, 26) du dispositif de blocage, qui empêche la bague de retenue de se déplacer axialement et qui reçoit celle-ci lors de sa dilatation à l'introduction de la première extrémité du- tuyau (5). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la bague de retenue (27) est réalisée sous forme de bague divisée en acier à res- sort de section transversale circulaire et en ce que la poche interne (29) de la cage (25, 26) comprend des parois latérales alignées radialement dont la paroi latérale située à proximité de l'extrémité (23) du manchon (2) se confond avec une surface oblique entourante radialement interne (28). 4. Dispositif selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que la cage se compose de deux éléments annulaires séparés (25, 26) qui sont disposés coaxialement l'un directement à c8té de l'autre, les surfaces laté- rales adjacentes de ces éléments délimitant entre elles la poche interne (29).