Brevet FR2537694A1 — publié le 19840615

DISPOSITIF PERFECTIONNE D'ACCOUPLEMENT FRONTAL DE DEUX TUBES La présente invention se rapporte à un dispositif d'accouplement frontal des extrémités respectives de deux tubes munies à chaque fois d'un collet battu interne et externe de forme tronconique, dispositif équipé d'un collier profilé pouvant être serré enemprisonnant par-en dessus lesdits collets battus, ainsi que d'une bague d'étanchement appliquée contre les faces extrêmes mutuellement opposées desdits collets battus. Dans un dispositif connu de ce type pour accoupler des tubes, un jeu radial est réservé entre les bords périphé- riques des collets battus aux extrémités des tubes et le fond d'une gorge le plus souvent trapézoïdale en coupe axiale élaborée dans la face interne du collier de serrage, de façon à pouvoir serrer ultérieurement ce collier si nécessaire Il en résulte que, par suite de forces de pression agissant radialement de l'extérieur, ou bien de forcés de flexion appliquées aux tubes, les extrémités de ces tubes se décalent radialement l'une de l'autre, ce qui fait que la zone de liaison ne résiste plus à une pression interne de fluide plus grande et perd son étanchéité De même, lors du serrage, la matière de la bague d'étanchement peut être refoulée radiale- ment vers l'extérieur ou vers l'intérieur hors de la région située entre les collets battus Cette saillie radiale inter- ne de la matière de la bague d'étanchement porte également atteinte, d'une part, à l'effet d'étanchéité et, d'autre part, à l'écoulement du fluide au voisinage de la zone de raccorde- ment des tubes. L'invention a pour objet de proposer un dispositif d'accouplement du type précité, qui résiste à de grandes forces. Conformément à l'invention, cet objet est atteint par le fait qu'une bague dotée d'épaulements en saillie vers l'intérieur sensiblement dans le sens radial dépasse entre les zones marginales radialement externes des faces extrêmes mutuellement opposées des collets battus en étant appliquée contre ces zones marginales, des zones axiales extrêmes de cette bague étant en appui contre les bords périphériques desdits collets battus. D'une part, cette bague provoque un blocage radial des extrémités des tubes, si bien que ces dernières ne peuvent pas se décaler mutuellement dans le sens radial et,d'autre partelle agit comme un élément d'espacement entre les extré- mités ou les collets battus desdits tubes, si bien que la bague d'étanchement ne peut pas être exagérément comprimée dans le sens axial lors du serrage du collier De même, cette bague empêche un fluage radial de la matière d'étanchéité vers l'extérieur. Les épaulements peuvent se présenter sous la forme de saillies repoussées de la matière formant la bague et auxquelles donnent naissance des encoches Cette forme de réalisation est particulièrement simple lorsqu'on utilise une bague en métal. De plus, la bague peut présenter une interruption dans le sens circonférentiel et être appliquée avec précharge contre les bords périphériques des collets battus Cela permet de compenser des écarts diamétraux d'une part pour les collets- battus, d'autre part pour la bague Cela facilite en outre la mise en place de la bague d'étanchement dans la bague qui l'entoure De la sorte, lors du serrage, les faces extrêmes tronconiques mutuellement opposées des collets battusappliquées contre les épaulements de la bague radiale externe,font obli- gatoirement en sorte que la bague soit tirée radialement vers l'intérieur et soit ainsi maintenue fermement en place. De plus, une seconde bague, dont les bords présen- tent des épaulements dépassant vers l'extérieur sensiblement radialement, peut faire saillie entre les zones marginales radialement internes des faces extrêmes mutuellement opposées des collets battus en étant appliquée contre ces zones mar- ginales, le diamètre interne-de cette seconde bague pouvant être égal au diamètre interne des tubes devant être accouplés. Cette seconde bague assure également un centrage et un blocage axial des extrémités des tubes et elle empêche par ailleurs un fluage vers l'intérieur dans le sens radial de la matière de la bague d'étanchement qui entraverait l'écoulement du fluide En revanche, cette seconde bague permet assurément d'obtenir, entre les extrémités des tubes devant être accou- plés, une transition lisse et ininterrompue qui ne gêne pas l'écoulement du fluide. L'invention va à présent être décrite plus en détail en regard du dessin annexé à titre d'exemple nullement limi- tatif et sur lequel la figure 1 est une vue fragmentaire en perspective d'un agencement comprenant deux tubes et un dispositif d'ac- couplement conformément à l'invention; et la figure 2 est une coupe longitudinale fragmentaire à échelle agrandie de l'agencement selon la figure 1. L'agencement illustré comprend deux tubes 1 et 2, un collier profilé de serrage 3, une bague radiale externe 4, une bague radiale interne 5 et une bague d'étanchement 6 intercalée entre ces dernières. Les tubes 1 et 2 sont en métal et leurs extrémités mutuellement opposées sont refoulées de façon à former des collets battus 7 et 8 tronconiques ou cunéiformes, dont des zones radiales externes 9 et 10 présentent un espacement axial plus petit que celui de leurs zones radiales internes (zones marginales) 11 et 12. Le collier de serrage 3 se compose de deux moitiés dans la face interne desquelles est ménagée une gorge de section trapézoïdale, l'angle d'inclinaison à la face interne d'ailes 13 et 14 dudit collier étant adapté à celui des collets battus 7 et 8 Lorsque ledit collier 3 est à l'état serré, le diamètre interne du fond de la gorge du collier 3 est plus grand que le diamètre externe de la bague 4, le diamètre in- terne des ailes 13 et 14 étant plus grand que le diamètre externe des tubes 1 et 2. La bague 4 s'étend dans le sens axial des tubes 1 et 2, des zones marginales (zones axiales extrêmes) 15 et 16 de cette bague 4 étant respectivement appliquées contre des bords périphériques 17 et 18 des collets battus 7 et 8 De même, des épaulements 19 et 20 de ladite bague 4 sont en appui,au voisi- nage des zones extrêmes 9 et 10, contre les faces extrêmes mutuellement opposées des collets 7 et 8 Ces épaulements 19 et 20, auxquels donnent naissance des encoches 21 et 22 ininter- rompues radialement et ménagées à intervalles égaux dans le sens circonférentiel, sont repoussés radialement vers l'intérieur de la matière formant la bague. En outre, la bague 4 comporte dans le sens circonfé- rentiel une interruption sous la forme d'une fente ininterrom- pue axialement Par conséquent, cette bague 4 est approxima- tivement en forme de C Elle consiste en une matière élastique qui lui permet de céder élastiquement dans le sens radial. Lorsque cette bague 4 està l'état serré,son diamètre interne au voisinage des zones marginales 15 et 16 est sensiblement plus petit que le diamètre externe des collets battus 7 et 8, si bien que, lorsque cette bague est incorporée, elle est en appui avec précharge élastique contre les bords périphériques 17 et 18 desdits collets 7 et 8 et compense ainsi des écarts diamétraux. La bague interne 5 est fermée sans interruption dans le sens circonférentiel et elle est munie sur ses bords d'é- paulements 23 et 24 sensiblement en saillie vers l'intérieur dans le sens radial, sous la forme de brides circonférentiel- les Ces épaulements 23 et 24 présentent le même angle d'inclinaison que les collets battus 7 et 8 par rapport au sens axial et ils sont plaqués contre les zones radiales in- ternes 11 et 12 desdits collets 7 et 8 Le diamètre interne de la bague 5 est égal à celui des tubes 1 et 2. La bague d'étanchement 6 est appliquée contre les faces extrêmes mutuellement opposées des collets 'battus 7 et 8, par l'intermédiaire de lèvres d'étanchement 25 et 26 qui s'étendent circonférentiellement en forme d'ardillons Cette bague d'étanchement 6 est de plus en appui contre les bagues 4 et 5. Pour assurer l'assemblage, les bagues 4, 5 et 6 peuvent tout d'abord être montées préalablement, puis être simultanément mises en prise et en contact avec l'un 7 des collets battus, de la façon illustrée sur la figure 2 Ensuite, le second tube 2 est introduit par son collet 8 dans la bague 4 ou dans-la zone marginale 16 de cette dernière, de sorte qu'elle repose contre les épaulements 20 et contre les bagues et 6 Pour finir, le collier de serrage 3 est installé autour des collets battus 7 et 8 et il est bloqué au moyen de boulons 27 et 28 Dans ce cas, les collets battus 7 et 8 s'appliquent fermement d'une part contre les épaulements 19 et 20, d'autre part contre les épaulements 23 et 24 Par suite de l'inclinaison desdits collets 7 et 8 par rapport à l'axe longitudinal des tubes 1 et 2, les épaulements 19 et 20 de la bague 4 (donc cette bague 4 elle-même) sont resserrés radialement vers l'intérieur, ce qui fait que ladite bague 4 est fermement en appui par ses zones extrêmes 15 et 16 contre les bords périphériques 17 et 18, bien que son diamètre ex- terne soit plus petit que le diamètre interne du fond de la gorge du collier profilé 3. La bague 5 est également centrée par les collets battus 7 et 8, ou bien ces collets 7 et 8 et les bagues 4 et se centrent mutuellement, de sorte que les tubes 1 et 2 prennent obligatoirement une position coaxiale et résistent ainsi d'une part à de très grandes forces de pression du fluide et d'autre part à des forces externes radiales, sans se décaler mutuellement dans le sens radial Les bagues 4 et 5 agissent simultanément comme des organes d'espacement entre les collets battus 7 et 8, de manière à éviter que la bague d'étanchement 6 soit soumise à une trop forte pression axiale lors du serrage du collier profilé 3 De même, les bagues 4 et 5 limitent la déformation de la bague d'étanchement 6 dans le sens radial, car, conjointement aux collets 7 et 8, elles emprisonnent cette bague 6 de toutes parts. L'exemple de réalisation représenté peut subir des modifications dans le cadre de l'invention Il est ainsi possible, à la place des encoches 21 et 22 s'étendant radiale- ment et dans le sens circonférentiel de la bague 4, ainsi que des épaulements repoussés radialement vers l'intérieur à côté de ces encoches, de pratiquer des encoches axiales dans les bords de la bague 4, puis de cintrer radialement vers l'inté- rieur une sur deux des languettes situées entre ces encoches axiales, de façon à former les épaulements 19 et 20 Ces épaulements 19 et 20 peuvent cependant aussi se présenter sous la forme de nervures circonférentielles à la face interne de la bague 4 A la place d'une fente axiale formant l'interrup- tion de la bague 4, ilest également possible de prévoir une fente s'étendant à l'oblique par rapport à la direction axiale. De la sorte, les extrémités de la bague 4 interrompue peuvent aussi s'imbriquer les unes dans les autres ou se chevaucher mutuellement En variante, les collets battus 7 et 8 peuvent être soudés sur les extrémités des tubes, ou bien être moulés d'un seul tenant avec chaque tube, par exemple en une matière plastique Toutes les bagues, les tubes et le collier peuvent consister en une matière plastique De préférence cependant, mise àpart la bague d'étanchement, ces organes consistent en un métal. Il va donc de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au dispositif décrit et représenté, sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 Dispositif d'accouplement frontal des extrémités respectives de deux tubes munies à chaque fois d'un collet battu interne et externe de forme tronconique, dispositif comprenant un collier profilé pouvant être serré en emprison- nant par-en dessus lesdits collets battus, ainsi qu'une bague d'étanchement appliquée contre les faces extrêmes mutuelle- ment opposées desdits collets battus, dispositif caractérisé par le fait qu'une bague ( 4) dotée d'épaulements( 19, 20) en saillie vers l'intérieur sensiblement dans le sens radial dépasse entre les zones marginales ( 9, 10) radialement externes des faces extrêmes mutuellement opposées des collets battus ( 7, 8) en étant appliquée contre ces zones marginales ( 9, 10), des zones axiales extrêmes ( 15, 16) de cette bague étant en appui contre les bords périphériques ( 17, 18) desdits collets battus ( 7, 8). 2 Dispositif d'accouplement selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les épaulements ( 19, 20) se présentent sous la forme de saillies repoussées de la matière constituant la bague, et auxquelles donnent naissance des encoches ( 21, 22). 3 Dispositif d'accouplement selon l'une des reven- dications 1 et 2, caractérisé par le fait que la bague ( 4) présente une interruption dans le sens circonférentiel et est appliquée avec précharge contre les bords périphériques ( 17, 18) des collets battus ( 7,8). 4.-Dispositif d'accouplement selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait qu'une seconde bague ( 5), dont les bords présentent des épaulements ( 23,24) dépassant vers l'extérieur sensiblement radialement, fait saillie entre les zones marginales ( 11, 12) radialement internes des faces extrêmes mutuellement opposées des collets battus ( 7, 8) en étant appliquée contre ces zones marginales ( 11,12); et par le fait que le diamètre interne de cette seconde bague ( 5) est égal au diamètre interne des tubes ( 1, 2) devant être accouplés.