Brevet FR2538072A1 — publié le 19840622

La présente invention est relative à un collier de serrage destiné à recouvrir un manchon élastique formant joint d'étanchéité entre deux extrémités cylindriques unies d'éléments tubulaires d'une conduite d'alimentation en eau ou d'évacuation d'eaux usées d'un bâtiment. Les éléments tubulaires ainsi assemblés par un manchon peuvent être en fonte, en matière plastique, en fibro-ciment ou encore en grès. Bien que le collier de serrage de l'invention soit plus particu- lièrement destiné à des canalisations enterrées qui relient un bâtiment à une conduite principale enterrée, il s'applique également à de grosses conduites internes au bâtiment telles que les colonnes de chute de WC et les descentes verticales d'eaux usées; il s'applique encore à des collecteurs horizontaux ou encore des conduites externes au bâtiment, non enterrées, telles que les tuyauteries de descente verticales d'eaux pluviales. Un tel collier s'applique à des conduites de liquides sans pression ou sous faible pression ne dépassant pas quelques bars, par exemple 5 bars. Les colliers de serrage métalliques à brides ou oreilles rappro- chables par vis sont connus, par exemple par le brevet FR-A-703 105. Dans le brevet FR-A 1 321 347 est décrit un joint d'étanchéité entre bouts mâles ou cylindriques unis de tuyaux en fonte comprenant un manchon élastique d'étanchéité recouvrant les deux bouts et, autour de ce manchon, une bande métallique mince ondulée, en acier inoxydable, et, enfin, ceinturant cette bande métallique ondulée, une paire de colliers métalliques de serrage à vis Un tel joint est relativement compliqué, donc de montage relativement lent. Dans un autre brevet FR A 2 291 349 a été décrit un joint d'étanchéité de montage plus rapide que celui du brevet FR-A 1 321 347 Ce joint d'étanchéité comprend essentiellement un collier de serrage métallique ouvert, dont l'ouverture est limitée par deux brides opposées rapprochables par vis de serrage Les brides de ce collier sont conçues comme des mâchoires de serrage non déformables d'un manchon élastique d'étanchéité recouvrant les deux bouts de tuyaux à raccorder Pour être utilisable sur une conduite enterrée, donc soumise à la corrosion, ce collier de serrage est en acier inoxydable Or, l'acier inoxydable n'offre pas une garantie totale de résistance à n'importe quel type de corrosion En outre, ce collier est complété par un couvre-joint ou une selle en acier inoxydable, complétant le cercle du collier entre les deux brides opposées et assurant par conséquent la continuité du serrage sur tout le pourtour du manchon élastique d'étanchéité Or, il arrive, au moins dans certains cas, que le coefficient de frottement entre ce couvre-joint ou cette selle et le manchon élastique d'étanchéité soit tel que, au lieu de glisser sur la surface externe du manchon élastique lors du serrage du collier, c'est-à-dire lors du rapprochement des brides, le couvre-joint tende à se déformer ou à se plisser, ce qui rend défectueux le serrage du manchon élastique d'étanchéité et par conséquent peut être cause de fuites, au moins en cas de surpression. Le problème est donc posé de créer un collier de serrage du type du brevet FR-A 2 291 389 susceptible d'assurer une garantie parfaite contre la corrosion et comportant une selle de recouvrement ou un couvre-joint entre brides non susceptible de déformation lors du serrage du collier. Ce problème est résolu par l'invention. La présente invention a donc pour objet un collier de serrage pour joint d'étanchéité à manchon pour canalisations raccordant une tuyauterie de bâtiment à une conduite principale enterrée, ce collier, du type bande cerclée ouverte, à brides limitant l'ouverture de la bande, à selle recouvrant intérieurement l'ouverture, et à vis de rapprochement des brides en vue de serrer le collier et la selle par- dessus un manchon élastique d'étanchéité recouvrant les extrémités cylindriques et unies de deux tuyaux, étant caractérisé en ce que la bande cerclée 1 est en élastomère moulé sur l'insert métallique en forme de bande de dimensions légèrement inférieures à celles de la bande cerclée. Grâce à cette réalisation, le collier est parfaitement insen- sible à la corrosion En outre, suivant une caractéristique de l'in- vention, l'insert métallique qui constitue une armature du collier est avantageusement en acier ordinaire. D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront au cours de la description qui va suivre. Au dessin annexé donné uniquement à titre d'exemple, la Fig 1 est une vue en perspective du collier de serrage de l'invention; la Fig 2 est une vue en élévation du collier la Fig 3 est une vue en coupe transversale du collier suivant la ligne 3-3 de la Fig 2, la Fig 4 est une vue en coupe illustrant le moulage du collier avec armature ou insert métallique, la Fig 5 est une vue en coupe à plus petite échelle d'un joint d'étanchéité entre éléments de tuyaux en fonte comportant appli- cation de ce collier; la Fig 6 est une vue schématique en coupe illustrant l'utilisation de colliers de l'invention sur une conduite d'évacuation d'eaux usées d'un bâtiment, raccordée-à un collecteur d'égout. Suivant l'exemple d'exécution représenté aux Fig 1 à 3, le collier A d'axe XX comporte une bande cerclée 1 formant un cercle incomplet de diamètre correspondant à celui d'un manchon élastique d'étanchéité à recouvrir et de largeur correspondant également à celle dudit manchon décrit plus loin. Le cercle du collier est ouvert et l'ouverture 2 est limitée par une paire de brides rectangulaires opposées 3 constituées par les deux extrémités opposées de la bande cerclée 1, qui sont coudées vers l'extérieur du cercle à peu près à angle droit. Le collier A est en matériau semi-rigide, c'est-à-dire doté d'une certaine souplesse, d'une certaine flexibilité lui permettant de s'expanser par élargissement de l'ouverture 2 ou de se rétracter par rapprochement des brides 3 de ladite ouverture 2 Les brides 3 sont percées de trous de fixation, par exemple au nombre de deux, à savoir respectivement des trous de passage 4 sur l'une des brides 3 et des trous taraudés 5 coaxiaux aux trous 4 sur l'autre bride 3 Des vis de fixation B sont destinées à être vissées dans les trous 5 à travers les trous 4 de manière à prendre appui par leur tête sur la bride 3 à trous 4 et à rapprocher par vissage la bride 3 à trous taraudés 5. Conformément à l'invention, la bande cerclée 1 est en élastomère (caoutchouc) 6 moulé sur un insert métallique 7 qui, à l'état libres est également en forme de bande, de dimensions correspondant à celles du collier définitif, donc de la bande cerclée 1 mais légèrement inférieures En d'autres termes, l'insert métallique 7 s'étend non 2 538072 seulement sur la partie circulaire du collier mais encore sur les brides 3 et est également traversé par les trous 4 et 5 L'insert métallique 7 est complètement enrobé par le caoutchouc 6 Le caout- chouc 6 est par exemple de dureté 60 à 650 shore A L'insert métal- lique 7 ou armature ou âme est, par exemple, de préférence en tôle d'acier ordinaire (acier doux ou acier mi-dur) Mais un insert 7 en acier inoxydable n'est pas à exclure. Le moulage (Fig 4) s'effectue dans un moule C en deux parties complémentaires, l'une concave 8, l'autre convexe 9, qui ont une forme générale en demi-cercle et qui sont assemblées et guidées entre elles, par exemple par des tenons 10 correspondant aux trous 4 et 5 à obtenir sur le collier A à mouler. On part d'un insert métallique 7 en forme de bande cintrée en demi-cercle terminée par des rebords perforés correspondant aux futures brides ainsi qu'aux tenons 10 L'insert métallique 7 est placé, par exemple, sur la partie concave 8 du moule C en le posi- tionnant grâce aux tenons 10 et en le supportant par des plots en caoutchouc 11 coaxiaux aux tenons-10 et servant de supports ou de portées auxdits inserts 7 Les plots 11 sont destinés à être noyés dans le caoutchouc qui va être moulé Après mise en place et position- nement de l'insert métallique 7 dans une des parties du moule C, on assemble l'autre partie du moule Dans le moule C, l'insert 7 est alors en position de noyau convenablement positionné et centré en laissant subsister un espace annulaire 12 destiné à être empli d'un élastomère approprié, celui qui a la dureté shore définie ci-dessus, qui est moulé dans le moule C Ainsi, l'insert métallique 7 est entièrement noyé de toutes parts dans la masse de caoutchouc 6 sans émerger sur la paroi extérieure du collier. Après démoulage de la bande en caoutchouc armé, ladite bande est à nouveau cintrée en cercle presque complet pour obtenir le collier de serrage A. Pour terminer la confection du collier proprement dit, on procède au taraudage des trous 5 et éventuellement à l'usinage ou l'alésage de trous 4 à un diamètre supérieur à celui des trous 5. Le collier A est combiné avec une selle 13 destinée à compléter le cercle incomplet de la bande 1 en couvrant l'ouverture 2 ainsi que 2535 ? 72 les bords de l'ouverture 2 voisins des brides 3, intérieurement à la bande cerclée 1 La selle 13 est, comme connu, destinée à prendre appui sur le manchon élastique d'étanchéité et à servir d'appui aux extrémités de la bande cerclée du collier A qui sont voisines des brides 3. La selle 13 est un secteur cylindrique aminci à ses extrémités, de même largeur que, la bande 1 du collier A, pourvue, conformément à l'invention, d'une bride rectangulaire 14 disposée à angle droit La bride 14 est de mêmes forme et dimensions que les brides 3 et est per- forée de trous de passage 4 pour les vis B correspondant aux trous 4 et 5 des brides 3 La selle 13 et sa bride 14 ont ainsi un profil transversal comparable à un T. Conformément à l'invention, la selle 13 est en matériau plas- tique et souple, à faible coefficient de frottement, semi-rigide, doué d'une certaine souplesse, par exemple en polyéthylène ou bien en polytétrafluoroéthylène (PTFE) Il est en effet important, lors du serrage du collier, comme on le-verra plus loin, que, par son faible coefficient de frottement, la selle 13 soit apte au glissement sur les surfaces de caoutchouc du manchon élastique d'étanchéité à l'intérieur et de la bande cerclée 1 du collier A à l'extérieur. Montage d'un joint d'étanchéité: Soit à raccorder de manière étanche, coaxialement suivant un axe XX, les extrémités cylindriques unies 15 et 16 de deux tuyaux en fonte Tl et T 2 au moyen d'un manchon élastique d'étanchéité M Celui- ci, qui est pourvu d'un épaulement annulaire médian 17, est destiné à recouvrir les deux extrémités 15 et 16 en séparant les tranches d'extrémités par l'épaulement 17. Sans la selle 13, on met d'abord en place le collier A dont la largeur de bande 1 est égale, ou à peu près égale, à la longueur du manchon M On écarte les deux brides opposées 3 de manière à intro- duire le collier A à cheval sur les deux extrémités 15 et 16 des tuyaux Tl et T 2 en l'expansant élastiquement Puis on lui laisse reprendre son diamètre à l'état libre de manière à recouvrir le manchon M Puis on fait glisser la selle 13 à cheval sur le manchon M donc sur la surface extérieure du manchon M en l'insérant entre ledit manchon et le collier A, dans la zone de l'ouverture 2 de celui-ci, de manière que la bride 14 de la selle 13 vienne se placer entre les brides 3 du collier A, avec coaxialité des trous 4 et 5 Enfin, on introduit les vis B dans les trous 4 et 5 des brides 3 à travers la bride 14 de la selle 13, et on serre les vis B Au cours de ce ser- rage, les brides 3 se rapprochent l'une de l'autre et se rapprochent de la bride médiane 14 Au cours de ce rapprochement, les extrémités de la bande cerclée 1 du collier A glissent sur la surface à faible coefficient de frottement de la selle 13 La selle 13 reste en place, immobilisée par les vis B dans sa position de recouvrement de l'ouverture 2 du collier A Lorsque les vis B sont complètement serrées, les brides 3 étant très proches de la bride médiane 14, le manchon d'étanchéité M se trouve luimême appliqué avec serrage sur tout le pourtour des extrémités 15 et 16 des tuyaux Tl et T 2, et le joint d'étanchéité est confectionné. Pour démonter le joint, il suffit de dévisser les vis B et de procéder à l'inverse du montage. Application à une conduite enterrée (Fig 6) Le collier A de l'invention trouve avantageusement son appli- cation sur une conduite de branchement souterraine T reliant par exemple une conduite d'égoût E enterrée sous une chaussée F à une tuyauterie de descente G d'un immeuble H à travers un récipient J dit "collecteur de graisses" ou "boite dégraisseuse". La conduite de branchement T est composée par exemple d'un té de branchement T 3, d'un raccord coudé T 4 et de tuyaux Tl et T 2 posés en fouille, c'est-à-dire en une fosse profonde et étroite, et assemblés par colliers A Après pose de la conduite de branchement T, la fosse est refermée. Avantages: Grâce au caoutchouc 6 constituant l'extérieur de la bande cerclée 1 et des brides 3, le collier A est parfaitement insensible à la corrosion. Grâce à V'insert métallique 7 qui est l'armature de la bande cerclée 1, le collier A a une rigidité suffisante pour conserver à l'état libre une forme cylindrique d'un diamètre donné et une résis- tance mécanique suffisante pour serrer fortement le manchon M. Grâce à la combinaison du caoutchouc 6 et de-l'insert métal- lique 7 pour réaliser la bande cerclée 1, le collier A est doué d'une certaine souplesse et d'une élasticité permettant d'écarter élasti- quement les brides 3 pour accroître le diamètre du collier au montage puis de rétracter élastiquement ledit collier A au diamètre d'origine après franchissement du diamètre des tuyaux Tl et T 2 sur lesquels est monté le collier A. Grâce à cette combinaison caoutchouc 6-insert 7, l'insert 7, qui n'est jamais en contact direct avec le milieu corrosif du terrain, est en acier ordinaire au lieu d'être en acier inoxydable d'un prix de revient plus élevé. Grâce au moulage en U de la bande cerclée 1 en caoutchouc 6 sur insert métallique 7 en acier ordinaire, le caoutchouc 6 adhère bien à l'insert 7, enrobe complètement l'insert 7, et a une élasticité, une faculté d'allongement suffisante pour permettre le cerclage complet de -la bande 1 après moulage en U, sans s'écailler lors de la déformation du profil en U pour obtenir le profil en cercle incomplet Il n'y a pas davantage de fissurations ni d'écaillages lors des déformations du collier A (expansion et rétraction) au montage sur conduite T. Grâce à la réalisation de la selle 13 en matériau à faible coefficient de frottement tel que le polytétrafluoroéthylène ou le polyéthylène, la selle 13 glisse facilement entre le collier A et le manchon M, sur des surfaces en caoutchouc, et ne tend pas à se plisser par frottement lors du serrage du collier A. Enfin, la bride 14 assure de manière simple un parfait position- nement de la selle 13 par rapport à l'ouverture 2 du collier A. REVENDICATIONS 1. Collier de serrage pour joint d'étanchéité à manchon pour canalisations raccordant une tuyauterie de bâtiment à une conduite principale enterrée, ce collier (A), du type à bande cerclée ( 1) ouverte, à brides ( 3) limitant l'ouverture ( 2) de la bande ( 1), à selle ( 13) recouvrant intérieurement l'ouverture ( 2) et à vis (B) de rapprochement des brides ( 3) en vue de serrer le collier (A) et la selle ( 13) par- dessus un manchon élastique d'étanchéité (M) recouvrant les extrémités cylindriques et unies ( 15-16) de deux tuyaux (Tl-T 2), ce collier étant caractérisé en ce que la bande cerclée ( 1) est en élastomère ( 6) moulé sur un insert métallique ( 7) en forme de bande de dimensions légèrement inférieures à celles de la bande cerclée ( 1). 2. Collier suivant la revendication 1 caractérisé en ce que l'insert métallique ( 7) complètement enrobé par l'élastomère ( 6) s'étend sur la partie circulaire du collier (A) et sur les brides ( 3) et est traversé par les vis de serrage (B). 3. Collier suivant la revendication 1 caractérié en ce que l'insert métallique ( 7) est en acier ordinaire. 4. Collier suivant la revendication 1 caractérisé en ce qu'il est moulé à partir d'un insert métallique ( 7) cintré en demi-cercle à l'intérieur d'un moule (C) ménageant autour de l'insert métallique ( 7) un espace annulaire ( 12) pour mouler un élastomère, puis, après démoulage de la bande en élastomère armé, le collier (A) est obtenu en cintrant la bande en élastomère armé en un cercle incomplet. 5 Collier suivant la revendication 4 caractérisé en ce que dans le moule (C) l'insert métallique 7 est supporté et positionné par des tenons ( 10) et plots ( 11) portés par le moule (C). 6. Collier suivant la revendication 5 caractérisé en ce que les plots ( 11) sont en caoutchouc et sont destinés à être noyés dans l'élastomère à mouler dans le moule (C). 7. Collier suivant la revendication 1 caractérisé en ce que la selle ( 13) recouvrant intérieurement l'ouverture ( 2) du collier (A) est en matériau plastique et souple à faible coefficient de frotte- ment, choisi parmi le polytétrafluoroéthylène (PTFE) et le poly- éthylène. 8. Collier suivant la revendication 1 caractérisé en ce que la selle ( 13) a un profil transversal en T comportant un secteur cylin- drique et une bride rectangulaire ( 14) à angle droit par rapport au secteur cylindrique, la bride ( 14) étant insérée entre les brides ( 3) du collier (A) et traversée par les vis de fixation (B). 9. Collier suivant la revendication 1 caractérisé en ce que l'élastomère ( 6) de la bande cerclée ( 1) a une dureté de 60 à 650 shore A.