Brevet FR2557667A1 — publié le 19850705

La présente invention porte sur un tuyau à manchon et liaison par emboîtement, notamment avec joint élastique disposé dans l'espace intérieur du manchon pour une extrémité mâle de tuyau et qui, dans l'interstice d'étanchéité, se prolonge vers l'extérieur par une partie protectrice annulaire élastique qui est appliquée contre la face frontale extérieure du manchon et est, à sa périphérie, solidaire d'une gaine en matière plastique qui recouvre extérieurement le tuyau sur toute sa longueur. Un assemblage par emboîtement de ce type est décrit dans le brevet allemand 2 855 646. Lors de la fabrication des tuyaux, le joint élastique est introduit dans le manchon, puis, sur une machine de revêtement, le tuyau est revêtu sur toute sa longueur, y compris le manchon et la partie protectrice annulaire extérieure qui saille du manchon. En même temps, la gaine en matière plastique est unie à la périphérie à la partie protectrice annulaire qui saille du manchon. Le problème suivant apparaît alors. Les joints annulaires d'étanchéité ont des dimensions de fabrication constantes avec seulement de faibles écarts dimensionnels. Les manchons, par contre, en particulier dans le cas des tuyaux en fonte et en grès, ont de plus grandes tolérances dimensionnelles et de forme. Si alors, par exemple, on introduit un joint dans un manchon de petit diamètre extérieur, la partie protectrice annulaire de ce joint qui se prolonge au-delà du manchon est plus grande que ce dernier, De ce fait, le revêtement forme un évasement conique partant du manchon, évasement qui, d'une part, nuit au collage nécessaire entre le revêtement et la partie protectrice annulaire et, d'autre part, produit un vide indésirable sur le manchon derrière la partie protectrice annulaire. L'invention a pour but d'agencer la couronne extérieure de la partie protectrice annulaire de façon que malgré les écarts du diamètre du manchon, elle s'adapte aux diamètres réels des manchons et qu'on obtienne en même temps une union sûre de la partie protectrice annulaire saillante avec la gaine en matière plastique et un isolement sûr de la partie métallique du manchon. Selon l'invention, ce but est atteint avec un tuyau à emboitement du type indiqué plus haut Si la partie protectrice annulaire élastique est divisée en une couronne extérieure et une partie protectrice annulaire intérieure, par une rainure s'étendant en direction circonférentielle et laissant subsister une nervure.Lors du revêtement d'un tuyau dont le manchon a un diamètre extérieur situé dans le bas de sa zone de tolérance, la couronne extérieure de la partie protectrice annulaire, en raison de la contraction du revêtement, est poussée vers l'intérieur, la nervure qui subsiste se courbant facilement et la rainure se rétrécissant en conséquence. N~anmoins, les forces de rappel exercées par la nervure sur la couronne extérieure de la partie protectrice annulaire sont suffisantes pour permettre une union sûre à la gaine en matière plastique. La rainure de la partie protectrice annulaire du joint a en outre l'avantage d'augmenter la souplesse du joint, ce qui facilite la mise en place de celui-ci dans le manchon. En détail, l'invention peut être développée avantageusement de la manière suivante. Si la rainure a une largeur au moins égale à la zone de tolérance du diamètre extérieur du manchon et que le diamètre extérieur de la partie protectrice annulaire élastique, à létal serré, concorde avec le diamètre extérieur du manchon, dans toute la zone de tolérance du diamètre extérieur du manchon, lwajustement de la couronne extérieure de la partie protectrice annulaire est réalisé pour tous les diamètres de manchon par la contraction du revêtement. Par la flexion de la nervure de la partie protectrice annulaire, les forces agissant sur la partie protectrice annulaire intérieure sont maintenues aussi faibles que possible. Pour tous les diamètres de manchon, la couronne extérieure ajustée de la partie protectrice annulaire s'unit de façon sûre à la gaine en matière plastique. La déformation de la partie protectrice annulaire peut être limitée essentiellement à la nervure élastique si l'épaisseur de celle-ci est de 40 à 80 % de celle de la couronne de la partie protectrice annulaire. Le fait d'éviter une trop forte déformation de la couronne extérieure de la partie protectrice annulaire facilite l'union à la gaine en matière plastique. Si la nervure est à ltextrémité de la partie protectrice annulaire située du côté intérieur du tuyau, donc s'appuie contre la face frontale de la bride qui supporte la partie protectrice annulaire, elle peut se courber facilement lors de l'enfoncement sans exercer de forces notables de déformation sur la partie protectrice annulaire intérieure. La nervure peut aussi être située à l'extrémité de la partie protectrice annulaire côté extérieur du tuyau. Ce mode de réalisation offre davantage que, lorsque le tuyau est posé, la zone de la rainure a une terminaison vers ltextérisur unie, ce qui empêche la pénétration de souillures dans cette zone. La nervure peut aussi être située dans la partie médiane de la partie protectrice annulaire relativement à ltétendue axiale de celle-ci1 auquel cas, en raison du soutien de la couronne extérieure en son milieu, la surface extérieure de celle-ci, au chargement, se rétrécit dans une large mesure uniformément. Avec une nervure inclinée par rapport au plan radial de la partie protectrice annulaire et représentant alors une génératrice de tronc de cone, les forces de contraction du revêtement peuvent faciliter l'ajustement de la partie protectrice annulaire au manchon et les forces exercées sur la partie protectrice annulaire intérieure lors de la déformation peuvent etre encore plus réduites. Dans le même but, il peut être prévu un profilage de la nervure en direction radiale, par exemple en accordéon, avec lequel, même avec un dimensionnement et ainsi une insensibilité un peu plus grands de la nervure, on obtient une souplesse particulièrement grande de celle-ci vis-àvis des déformations. Une rallonge de la couronne extérieure, laquelle, à l'état monté, entoure alors aussi la surface latérale extérieure du manchon, améliore, en raison de la plus grande surface de collage, l'union de la partie protectrice annulaire à la gaine en matière plastique. Cette rallonge de la couronne extérieure produit le même résultat si, à l'état libre, elle est opposée à la surface de la partie protectrice annulaire qui s'appuie contre le manchon. Dans cette variante de réalisation, la couronne extérieure, rallonge comprise, est retroussée sur la surface latérale extérieure du manchon seulement après montage du joint dans le manchon. Si la surface de la partie protectrice annulaire dirigée vers la gaine en matière plastique est rendue rugueuse et unie par une mince couche de primaire à la colle fusible de la gaine en matière plastique, on obtient une union solide moins sensible entre la gaine en matière plastique et la partie protectrice annulaire. Un exemple de réalisation de-l'invention est expliqué ci-après à l'aide des dessins, sur lesquels La fig. 1 est une coupe longitudinale de la zone d'emboîtement d'un tuyau en fonte ductile avec joint, dans le cas d'un manchon dont le diamètre extérieur est dans le haut de sa zone de tolérance. La fig. 2 est une coupe longitudinale de la partie A, indiquée en trait interrompu, de la fig. 1, dans le cas dun manchon dont le diamètre extérieur est au milieu de sa zone de tolérance. La fig. 3 est une coupe du joint avec la réalisation de la partie protectrice annulaire représentée sur les fig. 1 et 2, et Les fig. 4 à 8 sont des coupes longitudinales du joint avec d'autres réalisations de la partie protectrice annulaire. La fig. 1 montre un tuyau à emboitement qui comporte dans son espace intérieur demboitement un joint élasti- que 1 pour une extrémité mSle de tuyau 2. Ce tuyau est recouvert extérieurement sur toute sa longueur d'une gaine en matière plastique 3. Le joint 1 se prolonge vers ltew extérieur dans l'interstice de centrage par une partie protectrice annulaire élastique 4. Cette partie protectrice annulaire 4 est appliquée contre la face frontale extérieure 5 du manchon et est, à se périphérie, reliée de façon étanche à la gaine en matière plastique 3.La partie protectrice annulaire élastique 4 est divisée, par une rainure 7 s'étendant on direction cireonférentielle et laissant subsister une nervure 6, en une couronne extérieure 8 et iure partie protectrice annulaire intérieure 9. Sur les fig. 1, 2, 3, 6 et 8, la nervure 6 se trouve à lextrémit de la partie protectrice annulaire 4 située du côté intérieur du tuyau, sur la fig. 4, elle se trouve à l'extrémité de cette partie 4 située du côté extérieur du tuyau, et sur la fig. 5, elle est au milieu de cette partie 4. L'épaisseur de la nervure 6 est environ la moi t4e de celle de la couronne extérieure 8. La nervure 6 de la fig. 5 est inclinée et tronconique et celle de la fig. 6 est en accordéon. La rallonge 10 de la couronne extérieure des fig. 7 et 8 diminue d'épaisseur à partir de la couronne pour se terminer en pointe. Quand le diamètre extérieur du manchon ll est à lsextrémité supérieure de sa zone de tolérance, la couronne extérieure 8 de la partie protectrice annulaire 4 et le diamètre extérieur du manchon concordent. La gaine en matière plastique 3, lors de son application, ne d4- forme ni la partie protectrice annulaire 4 dans son ensemble ni la rainure 7. Néanmoins, la gaine en polyéthylène, lors de son application, est collée de façon sûre à la couronne extérieure 8 de la partir protectrice annulaire 4 (fig. 1). Si par contre le diamètre extérieur de manchon 11 est à l'extrémité inférieure de sa zone de tolérance, la couronne extérieure 8, lors de l'application de la gaine en matière plastique, est poussée vers l'intérieur au passage dans une installation de revatement de polyéthylène et la rainure 7 se rétrécit et la nervure 6 otincurve. La partie protectrice annulaire intérieure 9 conserve cependant alors son diamètre intérieur nécessaire au bon embotterent et à la réalisation de ltAtanchEité avec l'extrémité mâle. Sur la fig. 2 est représenté l'état de déformation lorsque le diamètre du manchon est au milieu de sa zone de tolérance. La partie protectrice annulaire de la fig. 4 a l'avan- tage de présenter une terminaison unie vis-à-vis du ni- lieu extérieur. Les nervures 6 profilées ou inclinées des parties protectrices annulaires des fig. 3 et 6 sont très facilement déformables et n'opposent donc qu'une faible résistance au rétrécissement de la couronne extérieure 8. Le collage solide du tuyau 2 et du manchon 11 à la gaine en polyéthylène 3 est réalisé avec une colle fusible 12 (fig. 1 et 2). Pour la bonne union de la partie protectrice annulaire 4 à la gaine en polyéthylène, la surface cylindrique extérieure de la couronne extérieure 8 de ladite partie 4 est rendue rugueuse par exemple par des procédés mécaniques ou chimiques pour lenlèvement des traces provenant de la fabrication. La surface cylindrique rugueuse de la partie protectrice annulaire 4 reçoit ensuite une mince couche de primaire ou une couche de colle 13. Lors de l'application du polyéthylène, cette couche de colle 13 s'unit à la colle fusible 12 de la gaine en polyéthylène 3 pour donner un collage solide. REVENDICATIONS 1 - Tuyau à manchon et liaison par emboîtement ayant notamment dans le manchon un joint élastique pour extrémité mâle de tuyau et qui, par l'interstice de centrage, se prolonge vers l'extérieur par une partie protectrice annulaire élastique qui est appliquée contre la face frontale extérieure du manchon et qui, à sa périphérie, est unie à une gaine en matière plastique qui recouvre extérieurement le tuyau sur toute sa longueur, caractérisé par le fait que la partie protectrice annulaire élastique (4) est divisée en une couronne extérieure (8) et une partie protectrice annulaire intérieure (9), par une rainure (7) s'étendant en direction circonférentielle et laissant subsister une nervure (6). 2 - Tuyau à manchon selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la largeur de la rainure (7) correspond au moins à la zone de tolérance du diamètre extérieur du manchon et le diamètre extérieur de la partie protectrice annulaire élastique (4), à l'état serré, concorde avec le diamètre extérieur du manchon. 3 - Tuyau à manchon selon ltune des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que épaisseur de la nervure (6) est de 40 à 80 ffi de celle de la couronne (8) de la partie protectrice annulaire (4). 4 - Tuyau à manchon selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que la nervure (6) est située à l'extrémité de la partie protectrice annulaire (4), du côté intérieur du tuyau. 5 - Tuyau à manchon selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que la nervure (6) est à l'extrémité de la partie protectrice annulaire (4) située du côté extérieur du tuyau. 6 - Tuyau à manchon selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que la nervure (6) est dans la partie médiane de la partie protectrice annulaire (4) relativement à l'étendue axiale de celle-ci. 7 - Tuyau à manchon selon l'une des revendications 4 à 6, caractérisé par le fait que la nervure (6) est inclinée par rapport au plan radial de la partie protectrice annulaire (4). 8 - Tuyau à manchon selon l'une des revendications 4 à 7, caractérisé par le fait que la nervure (6) est profilée en direction radiale. 9 - Tuyau à manchon selon la revendication 8, caractérisé par le fait que la nervure (6) est en accordéon en direction radiale. 10 - Tuyau à manchon selon lune des revendications 1 à 9, caractérisé par le fait que la couronne extérieure (8) est pourvue d'une rallonge (10) se terminant en pointe placée du côté intérieur du tuyau. 11 - Tuyau à manchon selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé par le fait que la couronne extérieure (8) est pourvue d'une rallonge (10) se terminant en pointe placée du côté extérieur du tuyau et retournable vers le côté intérieur du tuyau. 12 - Tuyau à manchon selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé par le fait que la surface de la partie protectrice annulaire (4) dirigée vers la gaine en matière plastique (3) est rendue rugueuse et unie par une mince couche de primaire (13) à la colle fusible (12) de la gaine en matière plastique (3).