Brevet FR2513730A1 — publié le 19830401

La présente invention se rapporte à un dispositif d'assemblage pour tuyaux, principalement pour tuyaux ayant un diamètre relativement réduit, et concerne plus particulièrement un dispositif d'assemblage pour de tels tuyaux comportant, à l'extérieur du bout mâle, des moyens pour empêcher le bout femelle d'en sortir inopinément. Parmi les dispositifs d'assemblage connus pour les tuyauteries de distribution d'eau, etc, on peut citer ceux comportant une bague de pression qui est serrée contre un joint annulaire interposé entre un siège prévu sur le pourtour intérieur de l'extrémité ouverte du bout femelle de l'un des tuyaux et le pourtour extérieur du bout mâle de l'autre afin d'étancher la liaison entre ces deux tuyaux Avec les dispositifs d'assemblage de ce type, le bout mâle risque de glisser hors du tuyau femelle, par exemple, quand les tuyaux sont installés sur un terrain mou, quand le dispositif est utilisé pour relier des tuyaux suivant un certain angle ou encore en cas de tremble- ment de terre En conséquence, on a besoin de moyens pour empêcher les tuyaux a emboîtement de se séparer inopinément. La demande de modèle d'utilité japonais examinée et publiée no 55-31338 décrit un dispositif d'assemblage conçu pour empêcher la séparation des tuyaux dans lequel un joint annulaire est prévu entre le pourtour extérieur d'un bout mâle et le siège formé sur le pourtour intérieur du bout femelle. Le dispositif comprend également une bague de pression vissée à une bordure extérieure de l'extrémité du bout femelle, qui entoure le pourtour extérieur du bout mâle, à l'extérieur du bout femelle et dont l'une des extrémités est pressée contre le joint; un certain nombre de coins sont prévus entre la bague de pression et le pourtour extérieur du bout mâle et sont convenablement disposés autour de celui-ci, chacun des coins possédant des arêtes de contact le long de sa surface intérieure, et des vis de blocage traversant la bague de pression à des emplacements appropriés le long de son pourtour afin de presser les coins, à partir de l'extérieur, contre le pourtour extérieur du bout mâle Etant donné que les moyens pour empêcher le bout mâle de sortir, notamment les moyens pour empêcher la séparation des tuyaux, sont disposés a l'extérieur de la partie femelle, ce dispositif d'assemblage est plus facile a monter et empêche plus efficacement les tuyaux de se séparer par l'action des coins, comparativement aux dispositifs dans lesquels les moyens de pré- vention de la séparation sont logés à l'intérieur de la partie femelle Toute- fois, du fait que les coins sont séparés et indépendants les uns des autres, ce dispositif d'assemblage connu reste laborieux à assembler et à fabriquer. De plus, du fait que le pourtour extérieur du bout mâle n'est partiellement pas en contact avec les coins et aussi parce que toutes les vis de blocage ne développent pas la même force de serrage, la pression s'exerçant sur le pourtour extérieur du bout mâle n'est pas uniforme En particulier, lorsqu'on serre fortement ces vis de blocage pour empêcher effectivement les tuyaux de se séparer, la pression résultante est encore plus irrégulière Lorsque le tuyau comporte une gaine ou un revêtement de ciment, des fissures peuvent alors se développer dans cette dernière Dans le cas o le bout mâle a tendance à glisser hors du bout femelle, les coins exercent une plus grande pression le long du pourtour extérieur de celui-ci Ainsi, la distribution inévitable- ment irrégulière des forces de pression conduit éventuellement à une tendance de la gaine ou du revêtement à-se détacher localement - Compte tenu de ces problèmes, le but de la présente invention est de fournir un dispositif d'assemblage pour tuyaux conçu pour éviter une séparation indésirable, qui possède des moyens, à l'extérieur du bout femelle, pour empêcher le bout mâle de sortir inopinément de celui-ci, dispositif qui est facile à assembler et qui est capable d'empêcher d'une manière fiable cette séparation sans présenter les inconvénients des dispositifs antérieurs et en évitant notamment la fissuration ou le décollement du revêtement de ciment du pourtour intérieur du bout mâle. Pour atteindre ces objectifs, la présente invention apporte un disposi- tif d'assemblage pour tuyaux dans lequel un joint annulaire est interposé entre un siège formé sur le pourtour extérieur du bout femellede l'un des tuyaux, et le pourtour extérieur du bout mâle de l'aûtre Ce dispositif comprend un élément de maintien pouvant être relié à une bordure extérieure annulaire formée à l'extrémité du bout femelle et qui entoure le pourtour extérieur du bout mâle à l'extérieur du bout femelle, cet élément de maintien ayant une forme annulaire ou étant adapté à prendre une telle forme, l'élément de maintien étant pourvu, le long de son pourtour intérieur, d'une surface inclinée dont le diamètre augmente en direction du bout femelle; un frein, sous la forme d'une bague fendue, présentant une surface extérieure inclinée dont le diamètre augmente en direction du bout femelle, ce frein comportant plusieurs rangées circonférentielles d'éléments de contact le long de son pourtour intérieur, ce frein étant interposé entre la surface inclinée intérieure de l'élément de maintien et le pourtour extérieur du bout mâle; et des vis de blocage traver- sant l'élément de maintien à des emplacements appropriés le long de sa circon- férence afin de presser le frein de l'extérieur contre le pourtour extérieur du bout mâle, chacune de ces vis de blocage ayant une extrémité antérieure parallèle à la surface extérieure inclinée du frein. Dans le mode de réalisation décrit ci-dessus, le frein se présente sous la forme d'une bague fendue (c'est-à-dire, ayant des extrémités circon- 3. férentiellement opposées), de sorte que le dispositif est facile à assembler, le bout mâle n'étant en outre pas soumis à une pression irrégulièremême b-sque les vis le 'ul u La*Ct Uzès bétréS úuv Lmei t u oi a 11 érex 1 ce de ce qui se passe dans le dispositif connu Ceci élimine certaines difficultés, notamment, la séparation de la doublure De plus, le contact uniforme des éléments de contact avec le pourtour extérieur du bout mâle qui résulte du serrage des vis de blocage peut être plus étroit du fait que le frein exerce une action de coin quand le bout mâle a tendance à glisser En conséquence, dans les limites de résistance de l'élément de maintien, il est pratiquement impossible que le bout male sorte dubout femelle. Dans un mode de réalisation de l'invention, la siège du joint est formé sur le pourtour intérieur de l'extrémité du bout femelle et l'élément de maintien est une bague de pression reliée à des emplacements appropriés le long de son portour à une bordure extérieure de l'extrémité du bout femelle par des éléments de fixation, ce qui fait que l'extrémité de la bague de pres- sion opposée au bout femelle est pressée contre le joint. Dans un autre mode de réalisation de l'invention, le siège du joint est à une certaine distance de l'extrémité ouverte du bout femelle et l'élément de maintien comporte un certain nombre d'enveloppes en forme d'arc de cercle reliées ensemble par des vis de manière à former un anneau, chaque enveloppe comportant une partie en crochet pour venir en contact avec la bordure exté- rieure de l'extrémité du bout femelle. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui sera donnée ci-après en référence aux dessins annexés dans lesquels la figure 1 est une vue latérale, en coupe longitudinale, d'un dis- positif d'assemblage pour tuyaux conforme à un premier mode de réalisation de l'invention; la figure 2 est une vue de face du frein utilisé dans ce dispositif la figure 3 est une vue en coupe suivant la linge III-III de la figure 2 la figure 4 est une vue de face d'une variante de réalisation de ce frein; la figure 5 est une vue en coupe suivant la ligne V-V de la figure 4 la figure 6 est une vue latérale, en coupe longitudinale, d'un second mode de réalisation de l'invention; la figure 7 est une vue en coupe suivant la ligne VII-VII de la figure 6; la figure 8 est une vue analogue à la figure 7 et qui montre une modification du second mode de réalisation en vue de son utilisation pour des tuyaux de grand diamètre; et la figure 9 est une vue partielle en plan de celui-ci. En se référant à la figure 1, on voit deux tuyaux 1 qui sont pourvus d'une doublure de ciment la L'un de ces tuyaux se termine par un bout male 2 appelé à être introduit dans le bout femelle 3 de l'autre pour les assembler. Un joint annulaire 4 en caoutchouc ou en une matière analogue est interposé entre le pourtour extérieur du bout mâle 2 et un siège incliné 5 formé le long du pourtour intérieur de l'extrémité ouverte du bout femelle 3 Une bague de pression 6, destinée à serrer le joint 4 contre le tuyau, entoure le bout male 2 à l'extérieur du bout femelle 3 La bague de pression 6 est fixée, en un certain nombre de points (par exemple en six points) uniformé- ment-espacés le long de son pourtour, à une bride 8 s'étendant autour de l'extrémité du bout femelle 3, par des éléments d'assemblage 7 tels que des vis, des écrous, etc La bague 6 comporte une extrémité 6 a qui s'avance en direction du bout femelle 3 et qui est destinée à serrer le joint 4 étroite- ment contre les deux tuyaux 1 Le dispositif d'assemblage qui vient d'être décrit permet de relier ensemble les bouts mâles 2 et femelles 3 des tuyaux d'une manière étanche aux liquides-. La bague de pression 6 présente, le long de son pourtour intérieur, une surface inclinée 9 dont le diamètre augmente en direction du bout femelle 3 et qui délimite une cavité annulaire circonférentiellement continue en formant ainsi un gradin entre l'extrémité de pression 6 a et l'autre extré- mité de la bague 6 Dans la cavité 10 est monté, autour du pourtour extérieur du bout mâle 2, un frein 11 qui est, en fait, une bague fendue, comme le' mxntrentles figures 2 et 4 Le pourtour extérieur du frein i 1 présente une surface inclinée 12 conforme à la surface inclinée 9 et présente, le long de son pourtour intérieur, un certain nombre d'arêtes 13, dont chacune présente la forme d'une nervure Les arêtes 13 s'étendent sans interruption tout le long de la circonférence du frein, comme on le voit sur la figure 3 En variante, ces arêtes pourraient être discontinues et pourraient être espacées le long de la circonférence du frein 11, comme représenté sur la figure 5. Dans les deux cas, il est préférable que les arêtes 13 forment deux rangées le long des extrémités axialement opposées du frein 11, afin d'empêcher effica- cement le bout mâle de sortir du bout femelle en glissant Entre les parties de la bague de pression 6 qui sont assemblées par les éléments de fixation 7, les vis de blocage 14 sont vissées dans la bague 6 perpendiculairement à la surface inclinée 12 du frein 11 Quand elles sont serrées, les vis 14 pres- sent le frein il de l'extérieur contre le bout mâle 2 La face antérieure de la vis de blocage 14 est parallèle à la surface inclinée 12 du frein 11. Lorsque le bout mâle 2 a tendance à sortir du bout femelle 3 auquel il est relié par le dispositif d'assemblage décrit ci-dessus, le frein 11 qui est pressé contre le pourtour extérieur du bout mâle 2, est écarté par l'action de ce dernier, du bout femelle 3 le long de la face d'extrémité antérieure des vis de blocage 14 et de la surface périphérique intérieure inclinée de la bague de pression 6 On voit donc que le frein 11, qui agit comme un coin, est positivement soumis à une contraction diamétrale qui a pour résultat que les arêtes 13 de son pourtour intérieur sont pressées contre le pourtour extérieur du bout mâle 2 avec une pression accrue,de sorte qu'elles mordent dans le pourtour de celui-ci, empêchant ainsi le bout 2 de se dégager. On pourrait penser que les vis de blocage 14, lorsqu'ellès sont serrées, ont tendance à écarter la surface inclinée 12 du frein 11 de la surface inclinée 9 de la bague de pression 6, mais en réalité, une pression efficace peut être obtenue en s'arrangeant pour que les extrémités des vis 14 dépassent légèrement la surface inclinée 9, de sorte que les deux surfaces inclinées 9 et 12 peuvent être considérées comme étant pratiquement dans un même plan. De plus, aux emplacements o les vis de blocage 14 ne sont pas en contact avec le frein 11, le contact est ainsi assuré entre les surfaces inclinées 9 et 12 On voit donc que le frein 11 produit un effet de coincement tout le long de son pourtour. Il est à noter que du fait que le frein 11 est constitué par une bague fendue, la pression exercée par ce frein 11, quand on serre les vis de blocage 14, est pratiquement uniforme tout le long de sa circonférence, tandis que quand le bout male à tendance à vouloirsortir du bout femelle, comme ci- dessus, le frein 11 se resserre tout entier et est pressé contre le bout male, en exerçant un effet de constriction sur celui-ci En conséquence, la pression et, partant l'action de contact, notamment l'action de frein exercée sur le bout mâle par la morsure des arêtes 13,est approximativement uniforme tout au long du pourtour de celui-ci Ceci permet au frein 11 d'empêcher très efficace- ment la séparation des deux tuyaux sans qu'il ait tendance, comme c'est le cas dans les dispositifs d'assemblage traditionnels, à être soumis a une pres- sion non uniforme duepar exemple, à une force d'assemblage irrégulière On voit donc que le présent dispositif d'assemblage réalise un effet préventif remarquable contre la séparation de l'assemblage De plus, du fait que le frein 11 se présente sous la forme d'une bague fendue, mais néanmoins d'une pièce, il n'exerce pas une pression locale excessive sur le bout male 2, évitant ainsi une fissuration ou une séparation de la gaine de ciment la. Le fait que le frein 11 présente la forme d'une bague fendue, mais d'une pièce, offre également l'avantage d'être facile à fabriquer et à ins- taller. Les figures 6 et 7 représentent un second mode de réalisation de l'invention dont les composants qui sont analogues à ceux du premier exemple de réalisation ont été désignés par les mêmes références numériques Ces composants ne seront pas décrits une seconde fois. On voit sur la figure 6 que ce mode de réalisation comporte un siège de joint 5 situé à une certaine distance de la face d'extrémité du bout femelle 3 et un filet annulaire 15 pour tenir en place un joint annulaire 4. Le dispositif comprend également un frein 11 pourvu d'une monture composée de deux enveloppes semi-circulaires 61 ayant chacune une bride d'assemblage 16 à chaque extrémité et qui sont reliées ensemble de manière à former un anneau par des boulons 17 et des écrous 18 L'enveloppe 6 ' comporte une partie en crochet 6 a' qui-est en contact avec la bordure extérieure 8 du bout femelle 3, ce qui permet la mise en place de l'enveloppe L'enveloppe 6 ' est partiel- lement découpée en 19 o elle correspond aux vis de blocage 14. Quand on utilise ce dispositif d'assemblage pour des tuyaux 1 de grand diamètre, on prévoit un plus grand nombre de trous de blocage 14, comme le nmntrentles figures 8 et 9 Des boulons 17 ' et des écrous 18 ' supplémentaires sont utilisés pour fixer les brides d'assemblage 16 étroitement l'une contre l'autre afin d'empêcher les enveloppes 6 ' de se séparer quand le bout mâle 2 a tendance à glisser. Ce second mode de réalisation empêche la séparation des tuyaux selon le même principe que le premier. 13730 REVENDICATIONS 1 Dispositif d'assemblage pour tuyaux à emboîtement, comprenant un joint annulaire ( 4) disposé entre un siège ( 5) Iormé sur le pourtour iribési du bout femelle ( 3) de l'un des tuyaux et le pourtour extérieur du bout mâle ( 2) de l'autre, caractérisé en ce qu'il comprend-un élément de maintien ( 6) pouvant être relié à une bordure extérieure annulaire ( 8) formée à l'extré- mité du bout femelle ( 3) et qui entoure le pourtour extérieur du bout mâle ( 2) à l'extérieur du bout femelle ( 3), l'élément de maintien ( 6) ayant une forme annulaire ou étant adapté à présenter une telle forme, ledit élément de main- tien ( 6) étant pourvu, le long de son pourtour intérieur, d'une surface inclinée ( 9) dont le diamètre augmente en direction du bout femelle ( 3); un frein ( 11) ayant la forme d'une bague fendue présentant une surface extérieure ( 12) dont le diamètre augmente en direction du bout femelle ( 3), et comportant des moyens de contact sous la forme d'un certain nombre de rangées circulaires d'arêtes le long de son pourtour intérieur, ce frein ( 11) étant interposé entre la-sur- face inclinée intérieure ( 9) de l'élément de maintien ( 6) et le pourtour exté- rieur du bout mâle ( 2); et des vis de blocage ( 14) traversant l'élément de maintien ( 6) à des emplacements appropriés le long de son pourtour afin de presser le frein ( 11) de l'extérieur, contre le pourtour extérieur du bout mâle ( 2), chacune des vis de blocage ( 14) ayant une surface d'extrémité paral- lèle à la surface extérieure inclinée du frein ( 11). 2 Dispositif d'assemblage pour tuyaux à emboîtement selon la revendi- cation 1, caractérisé en ce que les moyens de contact sont disposés en deux rangées aux extrémités axialement opposées du frein ( 11). 3 Dispositif d'assemblage pour tuyaux à embo tement selon la revendica- tion 1 ou 2, caractérisé en ce que chacun des moyens de contact ( 13) est cons- titué par une arête s'étendant sans interruption tout le long du pourtour du frein ( 11). 4 Dispositif d'assemblage pour tuyaux à emboîtement selon la revendi- cation 1 ou 2, caractérisé en ce que chacun des moyens de contact comprend un certain nombre d'arêtes isolées distribuées le long de la circonférence du frein ( 11). Dispositif d'assemblage pour tuyaux à emboîtement selon la revendi- cation 1, caractérisé en ce que le siège ( 5) du joint ( 4) est formé sur le pourtour intérieur de l'extrémité ( 3), et en ce que l'élément de maintien ( 6) est une bague de pression reliée à des emplacements appropriés le long de son pourtour, à la bordure extérieure ( 8) du bout femellepar des éléments de fixation ( 7), ce qui fait que l'extrémité de la bague de pression ( 6) opposée au bout femelle ( 3) est pressée contre le joint ( 4). 6 Dispositif d'assemblage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le siège ( 5) du joint ( 6) est situé à une certaine distance de la faee d'a 4 extr du ahouit femelle ( 31 et en ce que l'lement de ma 4 nten () comprend un certain nombre d'enveloppes en arc de cercle ( 6 ') reliées ensemble de manière à former un anneau par des vis ( 17), et dont chacune comporte une partie en crochet ( 6 'a) pouvant venir en contact avec la bordure extérieure ( 8) à l'extrémité du bout femelle ( 3). 7 Dispositif d'assemblage pour tuyaux à emboîtement selon la revendica- tion 6, caractérisé en ce que la surface extérieure de la partie en crochet ( 6 'a) est partiellement découéeà l'endroit o elle est opposée aux vis de serrage ( 14). 8 Dispositif d'assemblage pour tuyaux à emboîtement selon la revendica- tion 6 ou 7, caractérisé en ce que l'enveloppe ( 6 ') comporte une bride d'assem- blage ( 16) à chaque extrémité, les deux brides d'assemblage adjacentes étant reliées ensemble par un ou plusieurs groupes de vis et d'écrous ( 17, 18). 9 Dispositif d'assemblage pour tuyaux à emboîtement selon la revendica- tion 1, caractérisé en ce que le frein ( 11) exerce lui-même une force de constriction sur le pourtour extérieur du bout mâle ( 2) quand il a été mis en place.