Brevet FR2505014A1 — publié le 19821105

L'invention concerne un assemblage verrouille pour tuyaux à emboîtement dans lequel une bague d'arrêt ou de verrouillage élastique et fendue est disposée à l'intérieur d'une gorge annulaire dans l'emboîtement, à l'amont de l'anneau d'étanchéité en regardant à partir de l'extrémité de l'emboîtement, et dans lequel, sur le bout uni, directement après la bague de verrouillage, est prévue une pièce annexe pour la bague de verrouillage, sous la forme d'un cordon de soudure ou analogue place sur le bout mâle, suivant un tracé exactement tangentiel dans le plan radial de la face adjacente de la bague de verrouillage. Un tel assemblage verrouille est connu par le brevet DE-PS 22 05 000. Dans cet assemblage verrouillé connu, la bague de verrouillage est munie extérieurement d'un chanfrein sur la face avant placée à l'extrémité de l'emboîtement, chanfrein par lequel la bague de verrouillage s'appuie sur une paroi de la gorge d'emboîtement, paroi chanfreinée de manière correspondante. Avec cette disposition, on résout le problème, d'une part, d'éviter l'apport en usine d'une surepaisseur, ou l'usinage gênant d'une gorge sur le bout uni ou bout mâle, avec formation de copeaux et, d'autre part, de permettre la création sur 7e chantier même, avec un minimum de frais, d'une pièce annexe de forme suffisamment bloquante pour la bague de verrouillage. Mais un tel assemblage verrouillé n'est déformable que suivant un petit angle de sorte que, lors de la déformation angulaire, la transmission des forces a lieu de manière ponctuelle et non plus sur tout le pourtour. La transmission ponctuelle des efforts entraîne une rupture de la chambre pour des pressions trop élevées. En vue de protéger un tel assemblage verrouillé contre une rupture de la chambre, on est donc oblige de prévoir des épaisseurs de paroi relativement fortes dans la zone de l'emboîtement, ce qui entraîne également un accroissement correspondant des dimensions radiales de l'emboîtement. L'invention s'est posé le problème de former l'assemblage verrouillé connu de telle manere que cet assemblage soit relativement bien déformable angulairement, qu'un appui plan subsiste même lors d'une déformation angulaire normale de toute sorte, et que ni l'épaisseur de paroi ni par conséquent les dimensions radiales de l'emboîtement n'aient besoin d'être accrues. L'invention résout ce problème par le fait que les surfaces de contact sur la bague de verrouillage et sur la paroi interne de l'emboîtement sont réalisées sous forme de calottes sphériques essentiellement complémentaires, la surface de contact sur la bague de verrouillage se raccorde à la face avant adjacente au cordon de soudure par un arrondi, et la surface de contact sur la paroi interne de l'emboîtement se raccorde également par un arrondi avec le fond de l'emboîtement. La réalisation en calottes sphériques des surfaces de contact sur la bague de verrouillage et sur la paroi de l'emboîtement est bien entendu déjà connue en soi d'après le brevet DE.PS 18 17 319. Mais, dans cet agencement connu, la bague de verrouillage n'a pas besoin, au montage, d'être poussée par-dessus le cordon de soudure avec un élargissement correspondant, car il s'agit d'un autre type de montage qui est relativement coûteux. En outre, dans l'assemblage verrouillé connu, on ne rencontre plus le problème de rupture, grâce à l'utilisation d'une bague flottante ou contre-bride indépendante de l'emboîtement. Dans un autre mode de réalisation de l'invention, la bague de verrouillage est réalisée en une matière plastique armée de fibres de verre et, pour la plus grande partie, exempte de fluage à froid. Avec cet autre mode d'exécution de l'invention, on obtient un assemblage électriquement isolant, et en plus on fait naître la possibilité d'étendre le domaine d'utilisation de l'assemblage verrouillé également à des tuyaux de diamètre nominal relativement faible alors que, dans les assemblages verrouillés connus, la bague de verrouillage est constituée en fait par le même matériau que celui dont sont fabriqués les tuyaux, et en conséquence est si rigide que, lors du passage à de petits diamètres, elle ne peut plus être expansée suffisamment pour pouvoir franchir le cordon de soudure. Une autre difficulté éliminée par cet autre mode d'exécution de l'invention consiste en ce que, dans un emboîtement venu de fonderie, une telle bague n'est introduisible dans l'emboîtement qu'avec des difficultés considérables car elle est également trop rigide pour un tel montage et ne peut pas entre suffisamment déformée. De préférence, la bague de verrouillage est en une matière plastique armée de fibres de verre, exempte de fluage à froid. Pour les plus grands diamètres nominaux, il est recommandé, dans un autre mode d'exécution de l'invention, de munir la bague de verrouillage d'un insert métallique sur la face adossée au cordon de soudure car, pour les grands diamètres, apparaissent des forces relativement élevées qui ne peuvent pas être absorbées éventuellement par la matière plastique. Cependant, malgré cet insert métallique, les propriétés de la bague plastique, et notamment celles qui concernent son pouvoir isolant, sont conservées sur tout le pourtour. Le dessin montre un exemple d'exécution de l'assemblage verrouillé suivant l'invention, à savoir - à la Fig. 1, une coupe longitudinale d'un assemblage verrouillé et, - à la Fig. 2, une coupe pour illustrer un mode d'exécution particulier de la bague de verrouillage. Sur l'extrémité mâle d'un tuyau 1 en fonte à graphite lamellaire ou sphêroîdal est applique un cordon de soudure 2 qui, au moins sur la face 3, présente un tracé exactement tangentiel dans le plan radial de la face adjacente 4 d'une baque de verrouillage 5. La bague de verrouillage 5 est conformée en calotte sphérique sur sa surface de contact 6 avec la surface de contact 7 de la paroi interne de l'emboîtement 8 d'un tuyau 9 à raccorder. De manière correspondante, la surface de contact 7 sur la paroi interne de l'emboîtement 8 est également en forme de calotte sphérique, par exemple de rayon r. La surface de contact 6 se raccorde avec la face adjacente 4 suivant un arrondi 9. De la même manière, la surface de contact 7 de la paroi interne de l'emboîtement 8 se raccorde au fond 11 de ltemboitement par un arrondi 10. L'arrondi 10 présente un rayon de courbure qui est le plus grand possible de manière que, du fait du renforcement du matériau résultant obligatoirement de l'arrondi, l'on puisse avoir un diamètre extérieur de l'emboîtement 8 relativement faible. Dans une chambre annulaire séparée 12 de l'emboîtement 8 est loge l'anneau d'étanchéité 13 connu en soi, qui n'a pas besoin d'être décrit en détail. Dans cet exemple, la bague de verrouillage 5 est en fonte à graphite lamellaire ou sphéroîdal. La bague 5 est fendue sur toute sa section méridienne, par exemple légèrement obliquement par rapport à une génératrice de sa surface interne, à peu près cylindrique, afin d'être dotée d'une certaine élasticité et de pouvoir être serrée élastiquement sur le bout mâle 1, dans l'assemblage verrouille. Suivant le mode d'exécution de la Fig. 2, la bague de verrouillage 5 est formée en deux parties, l'une en matière plastique exempte de fluage à froid, l'autre 14 en métal. Elle comporte une bague de renforcement 14 qui s'appuie sur le cordon de soudure 2. Ainsi est-il possible de réaliser conformément à l'invention un assemblage verrouillé de plus grand diamètre car la bague de renfort (insert métallique) 14, réalisée en métal, confère à la bague de verrouillage 5 la résistance nécessaire. En outre, à la Fig. 2, on reconnaît très nettement les stries et dents 15 de la bague de verrouillage 5 appliquées sur la surface externe du bout mâle 1. Ces stries et dents 15 augmentent le frottement entre la bague de verrouillage 5 et le bout mâle 1 de sorte que la contrainte de cisaillement du cordon de soudure 2 est réduite. Résumé Dans un assemblage verrouillé pour tuyaux à emboîtement, dans l'emboîtement 8 duquel est disposée une bague de verrouillage 5 élastique et fendue en amont de la garniture d'étanchéité 13, en regardant à partir de l'extrémité à emboîtement, et sur le bout mâle 1 duquel est prévue directement après la bague de verrouillage 5, sur le tuyau, une pièce annexe à la bague de verrouillage sous forme d'un cordon de soudure 2 ou un moyen analogue disposé sur le bout mâle, avec un trace exactement tangentiel dans le plan radial de la face adjacente 4 de la bague de verrouillage 5, en vue d'une bonne aptitude à la déviation angulaire.En vue du maintien d'un appui plan lors de chaque sorte de déviation angulaire normale, et en vue d'une diminution de l'épaisseur de paroi et par conséquent également d'une diminution du diamètre extérieur du bout mâle, les surfaces de contact 6 et 7 sur la bague de verrouillage 5 et sur la paroi interne de l'emboîtement 7 sont réalisées sous forme de calottes sphériques essentiellement complémentaires, de sorte que la surface de contact 6 sur la bague de verrouillage 5 se raccorde à la face adjacente 4 au cordon de soudure 2 par un arrondi 9, et la surface de contact 7 sur la paroi interne de l'emboîtement se raccorde également au fond 11 de l'emboîtement par un arrondi 10. La bague de verrouillage 5 peut être réalisée pour la plus grande partie en une matière plastique exempte de fluage à froid qui, d'autre part, peut être armée de fibres de verre. Avantageusement, la bague de verrouillage 5 est pourvue sur sa face adossée au cordon de soudure 2 d'une pièce métallique rapportée ou insert 14 et est pourvue de stries et dents 15 sur la face adossée à la paroi extérieure du bout mâle 1. REVENDICATIONS 1.- Assemblage verrouillé pour tuyaux et emboîtements, dans l'emboîtement duquel est disposée une bague de verrouillage élastique et fendue, dans une gorge annulaire, à l'amont de la garniture d'etan chiite en regardant à partir de l'extrémité d'emboîtement, et sur le bout mâle duquel, directement derrière la bague de verrouillage, est disposée une pièce annexe à la bague de verrouillage sous forme d'un cordon de soudure ou analogue disposé sur le bout mâle, avec un tracé exactement tangentiel dans le plan radial de la face adjacente de la bague de verrouillage, caractérisé en ce que, les surfaces de contact (6) et (7) sur la bague de verrouillage (5) et sur la paroi interne de l'emboîtement sont réalisées sous forme de calottes sphériques essentiellement complémentaires, en ce que la surface de contact (6) sur la bague de verrouillage (5) se raccorde par un arrondi (9) à la face (4) adjacente au cordon de soudure (2) et en ce que la surface de contact (7) sur la paroi interne de l'emboîtement se raccorde également par un arrondi (10) au fond de l'emboitement (11). 2.- Assemblage verrouillé suivant la revendication 1 caractérisé en ce que la bague de verrouillage (5) est constituée d'une matière plastique pour la plus grande partie exempte de fluage à froid. 3.- Assemblage verrouillé suivant la revendication 2 caractérisé en ce que la matière plastique est armée de fibres de verre. 4.- Assemblage verrouille suivant la revendication 2 caractérisé en ce que la face (4) de la bague de verrouillage (5) adjacente au cordon de soudure (2) est constituée d'une pièce métallique rapportée ou d'un insert (14). 5.- Assemblage verrouillé suivant la revendication 1 caractérisé en ce que la bague de verrouillage (5) comporte des stries (15) sur sa face appuyée sur la paroi extérieure du bout mâle (1).