Brevet FR2505435A1 — publié le 19821112

JOINT COMPORTANT UN ANNEAU D'EXPANSION REGLABLE La présente invention se rapport à un joint pour des conduites des- tinées à être engagées l'une dans l'autre par des embouts mâle et femelle (à manchon) et du type comportant une garniture en un maté- riau élastomère disposée dans l'embout à manchon et bloquée contre la pa- roi intérieure du manchon par un anneau d'expansion. Par le terme: conduites susceptibles d'être engagées l'une dans l'autre par des embouts respectivement mâle et femelle, on en- tend dans la présente demande de brevet toutes les conduites qui peuvent être assemblées pour réaliser des raccords dans lesquels l'une des conduites (à extrémité cylindrique) peut être insérée dans une partie élargie de l'autre conduite (manchon) Ce manchon peut être l'extrémité élargie ou un branchement d'un autre conduit ou un organe de couplage auxiliaire tel qu'une pièce manchonnée ou en té à laquelle deux conduites ou plus peuvent être raccordées. Dans un raccord antérieur de ce type, tel que décrit par le brevet allemand na 629 981, l'anneau d'expansion est muni d'un filetage et la force de blocage demandée est obtenue en vissant un boisseau conique éga- lement fileté dans l'anneau Cette disposition ne convient pas dans les cas o il peut se produire des variations dimensionnelles importantes du diamètre intérieur du manchon,comme par exemple dans les conduites en cé- ramique vernie Un autre inconvénient réside dans le fait que les moyens pour mettre l'anneau sous tension forment une partie de la conduite et après la mise sous tension de l'anneau d'expansion restent en place der- rière le manchon Cette disposition, non seulement augmente le coût du joint, mais présente le désavantage supplémentaire que,pendant le trans- port ou le stockage des conduites équipées de joints, ceux-ci peuvent être enlevés par des personnes non autorisées ou être perdus pour d'autres raisons. La présente invention vise à réaliser un joint dans lequel l'anneau de blocage,pour retenir la garniture dans le manchon, peut aussi être utilisé pour des variations dimensionnelles importantes du manchonest for- mé en une seule partie et,après montagene peut pas être enlevé du manchon ou si ce n'est avec de grandes difficultés. A cet effet, le joint selon l'invention est caractérisé en ce que les extrémités libres de l'anneau d'expansion se recouvrent et son munies chacune de dents qui s'accouplent entre elles. La mise sous tension de l'anneau d'expansion est alors effectuée en déplaçant les extrémités recouvrantes de l'anneau dans la direction tangen- cielle relative à chacune,de manière à augmenter le diamètre de l'anneau. Lorsqu'une clé dynamométrique est utilisée à cette fin, la garniture est toujours bloquée dans le manchon avec la même force prédéterminée indépen- damment des dimensions du diamètre intérieur du manchon Après que l'on a 1 N enlevé la clé dynamométrique, l'anneau reste bloqué en position active du fait que les dents accouplées empêchent les extrémités de l'anneau de re- venir en arrière. De préférence, l'une des extrémités de l'anneau d'expansion est munie d'une languette qui est reçue dans un décrochement ménagé à l'autre extré- mité de l'anneau Cette disposition exclut la possibilité d'enlever l'an- neau en déplaçant ses extrémités en direction transversale l'une par rapport à l'autre. Selon une autre disposition de l'invention, l'anneau d'expansion est muni d'un flasque qui s'étend radialement vers l'extérieur et dont les extré- mités recouvrantes présentent une épaisseur moindre que dans le reste du flasque de telle façon que l'épaisseur totale des deux extrémités superposées du flasque soit sensiblement égale à l'épaisseur du reste du flasque. A l'extrémité munie d'un décrochement, le flasque s'étend tangenciellement au-delà du décrochement. De préférence, l'une des extrémités de l'anneau d'expansion est munie d'une denture intérieure tandis que l'autre est munie d'une denture extérieu- re Lorsque l'une des extrémités est munie d'une languette qui s'engage dans un décrochement de l'autre extrémité, la languette est munie d'une denture intérieure et le décrochement d'une denture sur le côté qui regarde la gar- niture Sous l'effet de la force radiale qui est dirigée vers l'intérieur et exercée par la garniture sur l'anneau d'expansion après que cet anneau a été monté sous tension, les dentures sont repoussées l'une à l'intérieur de l'autre. Selon un mode de réalisation préférentiel de l'invention, le décro- chement présente une section transversale en forme de canal dont le côté ouvert est dirigé vers l'extérieur, de telle façon qu'après la mise sous tension de l'anneau d'expansion, la garniture élastique soit en contact avec la languette et que celle-ci vienne en appui sur la denture du décrochement. Bien entendu, il est également possible de disposer les dentures dans des plans radiaux, par exemple en réalisant l'anneau d'expansion sous la y forme d'un segment de piston ou d'un circlip et dans ce cas les extrémités A de l'anneau se recouvrent selon une direction axiale. Selon l'invention, la section des dents peut présenter la forme d'un triangle non équilatéral dont la paroi à pente la plus raide fait face à l'extrémité de l'anneau la plus proche. Le déplacement des extrémités d'un anneau monté sous tension de fa- çon à diminuer le diamètre de l'anneauest alors beaucoup plus difficile que le déplacement dans la direction opposée La diminution du diamètre est rendue particulièrement difficile si l'angle de base de la denture adjacent à la face frontale à pente raide est égal ou supérieur à 90 , car les den- tures viennent s'engager l'une dans l'autre comme des barbillons. On remarquera qu'il est connu de fixer des conduites flexibles à l'extrémité d'un conduit au moyen d'anneau flexible pour la fixer et empêcher son extraction intempestive Un tel dis- positif ne convient cependant pas pour exercer une force radiale dirigée vers l'extérieur et fixer ainsi une garniture dans le manchon d'une conduite. D'autres buts, avantages et caractéristiques de l'invention apparal- tront à la lecture de la description d'un mode de réalisation de l'inven- tion faite à titre non limitatif et en regard du dessin annexé o: la figure 1 est une vue en élévation en direction axiale d'un anneau d'expansion utilisé dans un joint selon l'invention; la figure 2 est une vue transversale avec une coupe partielle selon la ligne II-II de la figure 1; la figure 3 est une coupe transversale selon la ligne III-III de la figure 1; la figure 4 est une coupe transversale selon la ligne IV- IV de la figure 1; la figure 5 est une coupe transversale selon la ligne V-V de la fi- gure 1; la figure 6 représente à plus grande échelle la denture prévue aux l chouc forme extrémités de l'anneau; la figure 7 est une vue en élévation et en coupe partielle montrant l'anneau équipé d'une garniture appliquée sur sa périphé- rie, l'anneau étant réglé à son plus faible diamètre; la figure 8 montre la périphérie de l'anneau après l'extension de son diamètre et a figure 9 est une coupe transversale en direction axiale d'un joint de conduite selon l'invention. Un manchon d'étanchéité 1 en matériau élastomère tel que du caout- se compose d'une partie cylindrique 2 et d'une partie 3 à section en de tête de marteau Un anneau fendu 4 est en appui sur l'intérieur de la partie cylindrique 2 et présente sur sa circonférence extérieure une rainure circonférencielle 5 dans laquelle vient s'engager une arête périphérique 6 prévue à l'intérieur de la partiecylindrique 2. L'anneau 4 est réalisé par moulage par injection d'un matériau thermoplas- tique synthétique tel que du polypropylène Il est possible également d'u- tiliser des anneaux en métal. L'anneau 4 est muni à une extrémité d'une languette 7 et à l'autre d'un décrochement 8 et présente de plus un flasque 9 dirigé radialement vers l'extérieur La figure 1 représente l'anneau 4 avant montage tel qu'il se présente à la sortie du moule après injection. Pour assurer le montage de l'anneau 4 dans le manchon d'étanchéité 1, l'anneau 4 est pincé pour faire glisser la languette 7 dans le décrochement 8 La languette 7 est munie de dents intérieures 10 tandis que le décroche- ment 8 comporte des dents 11 qui s'accouplent avec les dents 10 lorsque la languette 7 est insérée dans le décrochement 8 de manière à empêcher l'an- neau 4 de revenir à sa position originale après accouplement La manchon 1 est alors chaussé sur l'anneau 4 jusqu'au point o l'arête circonférencielle 6 tombe dans la rainure 5. Selon le mode de réalisation représenté, le flasque 9 s'étend au- delà du décrochement 8 et à l'autre extrémité s'arrête au niveau de la languette 7 Le flasque 9 et la partie cylindrique 12 de l'anneau 4 sont plus minces aux extrémités 13 et 14 que dans le reste de leur circonférence, de telle façon qu'ils peuvent glisser l'un sur l'autre lorsque l'on réduit le diamètre de l'anneau tel que représenté à la figure 3 en lignes tiretées. Le manchon 1 est glissé avec l'anneau d'expansion 4 dansle manchon 15 d'une conduite 16 jusqu'à ce que le flasque 9 entre en contact avec la face d'extrémité du manchon 15 Ensuite, les extrémités de l'anneau sont repoussées l'une par rapport à l'autre, par exemple au moyen d'un outil prévu spécialement à cette fin et qui vient s'appliquer sur des saillies 17 monobloc avec l'anneau Le diamètre de l'anneau d'expansion 4 est alors augmenté avec comme résultat la mise en contact sous forte pression de la paroi cylindrique 2 du manchon 1 avec la paroi intérieure du manchon 15. La longueur sur laquelle les extrémités 13, 14 de l'anneau 4 sont repoussées à distance l'une de 1 'autre dépend du diamètre du manchon 15. Avec un recouvrement maximum des parties dentées 7 et 8 de, par exemple 65 mm des différences de diamètre de 20 mm, peuvent être rattrapées La force avec laquelle la paroi cylindrique 2 est appliquée par l'anneau d'expansion 4 au contact de la paroi intérieure du manchon 15 peut être réglée à une valeur déterminée en actionnant l'outil d'expansion à l'aide d'une clé dynamomé- trique réglée à la valeur désirée Ceci présente l'avantage que,dans toutes les conditions, on peut assurer une étanchéité effective le long de la paroi du manchon 15, ce qui est particulièrement important dans le cas o le dia- mètre du manchon 15 est si large que la partie 3 à section en forme de té- te de marteau du manchon 1, n'assure pas une étanchéité complète. Comme représenté à la figure 6, la section des dents 10 et Il pré- sente la forme d'un triangle non équilatéral dont la paroi à pente raide fait face à l'extrémité la plus proche de l'anneau 4 Lorsque l'on accroit le diamètre de l'anneau 4, les dents glissent les unes sur les autres sur la paroi à pente faible Au niveau des dents, 1 ' arête 6 à l'intérieur du manchon est comprimée d'une valeur correspondant à la hauteur d'une dent chaque fois que l'on saute une dent Les dents 10 et Il sont ainsi obligées de coopérer avec l'élasticité radiale du manchon Le glissement des dents et 11 dans la direction qui provoque la diminution du diamètre de l'an- neau est impossible du fait que dans cette direction les dents sont en butée l'une sur l'autre par leur face à pente raide. Le déplacement qui tendrait à réduire le diamètre est particulière- ment empêché du fait que l'angle de base de la dent triangulaire à la par- tie frontale est légèrement supérieur à 90 , si bien que les dents sont lé- gèrement rentrantes et s'engagent l'une dans l'autre comme des barbillons. Le décrochement 8 présente une section transversale en forme de canal qui se raccorde à la rainure circonférencielle 5 Les dents 11 sont formées à la base du décrochement La languette 7 est en contact avec les dents 11 et est guidée axialement entre les parois latérales du décroche- ment 8 en forme de canal Sur le côté ouvert du décrochement 8 en forme de canal faisant face au manchon d'étanchéité 1, la languette 7 vient en con- tact avec l'arête 6 du manchon. Pour raccorder des conduites, une conduite 18 est insérée par son extrémité male dans le manchon 15 Pendant cette opération, la conduite 18 glisse d'abord sur l'anneau d'expansion 4 et puis sur la partie 3 du joint à section en-forme de tête de marteau du manchon 1 Pendant cette opéra- tion les saillies 17 à l'intérieur de l'anneau 4 servent à guider l'ex- trémité mâle du conduit 18. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés et elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art, sans que l'on ne s'écarte de l'esprit de l'invention. REVENDICATIONS 1. Joint pour des conduites destinées à être engagées l'une dans l'autre par des embouts mâle et femelle (à manchon), comportant une gar- niture en un matériau élastomère disposée dans l'embout à manchon et blo- quéecontre la paroi intérieure du manchon au moyen d'un anneau d'expansion, caractérisé en ce que les extrémités libres de l'anneau d'expansion ( 4) se recouvrent et sont munies chacune de dentures ( 10, 11) qui s'accouplent en- tre elles. 2. Joint selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'une des extrémités de l'anneau d'expansion ( 4) est munie d'une languette ( 7) qui est reçue dans un décrochement ( 8) ménagé à l'autre extrémité de l'anneau ( 4). 3. Joint selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'anneau d'expansion est muni d'un flasque ( 9) qui s'étend radialement vers l'extérieur et dont les extrémités recouvrantes ( 13,14) présentent une épaisseur moindre que dans le reste du flasque ( 9) de telle façon que l'épaisseur totale des deux extrémités superposées du flasque soit sensi- blement égale à l'épaisseur dans le reste du flasque( 9). 4. Joint selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'à l'extrémité munie d'un décrochement ( 8), le flasque ( 9) s'étend tangenciellement (en 13) au-delà du décrochement ( 8). 5. Joint selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'une des extrémités ( 7) de l'anneau d'expansion est munie d'une den- ture intérieure ( 10) tandis que l'autre ( 8) est munie d'une denture exté- rieure ( 11). 6 Joint selon l'une des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que la languette ( 7) est munie d'une denture intérieure ( 10) tandis que le décrochement ( 8) est muni d'une denture ( 11) sur le côté dirigé vers la circonférence extérieure de l'anneau d'expansion ( 4). 7. Joint selon l'une des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que le décrochement ( 8) présente une section transversale en forme de ca- nal dont le côté ouvert est dirigé vers l'extérieur. 8. Joint selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la section des dents de la denture présente la forme d'un triangle non équilatéral dont la paroi à pente la plus raide fait face à l'extrémité de l'anneau ( 4) la plus proche. 9. Joint selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'angle de base adjacent à la face frontale à pente raide est égal ou supérieur à 90 . 4;, ,rntio n