Brevet FR2554206A1 — publié le 19850503

255420, RACCORD A EMBOITEMENT POUR LA CONNEXION DES EXTREMITES DE DEUX TUYAUX L'invention se rapporte à un raccord à emboîtement pour la connexion des extrémités de deux tuyaux, compor- tant un manchon en caoutchouc pour recevoir les extrémités des tuyaux et un collier de serrage entourant le manchon, avec une bride et des mâchoires de serrage formées aux extrémités de la bride qui se compriment, dans le sens circonférentiel du collier de serrage, au moyen d'un dis- positif de serrage avec au moins une vis de serrage pou- vant être passée par des trous dans les mâchoires de serrage, le manchon présentant, sur sa face intérieure, une nervure circulaire médiane contre laquelle viennent se placer les surfaces frontales des tuyaux, de chaque côté de la nervure centrale une rainure circulaire, dont le flanc adjacent à la nervure centrale a un diamètre augmentant de la nervure centrale à l'extrémité d'intro- duction du manchon, et à chaque extrémité d'introduction une nervure circonférentielle extérieure axialement, dont le flanc extérieur axialement a un diamètre dégressif de l'extrémité d'introduction vers la nervure centrale, la bride recouvrant les surfaces frontales du manchon avec des flasques inclinées vers l'intérieur et présentant, en son centre axial, un bord radialement en saillie vers l'intérieur, circulaire dans le sens circonférentiel du collier de serrage, lequel bord s'emboîte dans une rainu- re circulaire dans la face extérieure du manchon. Dans un raccord à emboîtement connu de ce genre (modèle d'utilité allemand 73 16 306), les flasques pré- sentent une inclinaison parfaitement radiale. L'ouverture entre les mâchoires de serrage n'est recouverte que par le manchon. De ce fait, si les tuyaux à unir sont d'un diamètre légèrement différent, les mâchoires de serrage ne peuvent être comprimées au point de venir exactement l'une contre l'autre afin d'assurer un effort de compres- sion défini. Le danger existe alors que, lors de la com- pression, le matériau du manchon soit écrasé entre les mâchoires de serrage et endommagé. En outre, à l'endroit de l'ouverture entre les mâchoires de serrage ou les extrémités de la bride, la pression de serrage exercée radialement sur le manchon est beaucoup moins importante qu'aux autres endroits du pourtour du manchon, de sorte qu'il existe, à l'endroit de l'ouverture, un risque de non-étanchéité. L'invention a pour but de présenter un raccord à emboîtement de ce genre offrant une meilleure étanchéité et évitant les difficultés de montage. Suivant l'invention, ce but est atteint par le fait que les flasques sont coniques et qu'il est prévu une éclisse, recouvrant l'ouverture entre les mâchoires de serrage, qui présente un bord disposé dans le sens circonférentiel du collier de serrage, s'emboîtant dans la rainure circulaire extérieure du manchon et recouvrant le bord de la bride. Grâce h cette solution, les flancs peuvent fléchir. A cet effet, ils s'appuient sur le pourtour des tuyaux avec une précontrainte élastique et peuvent donc mieux s'adapter à des tuyaux de diamètre différent, grâce à la flexibilité du collier de serrage à l'endroit de son bord circulaire. En cas de dimensionnement adéquat en lon- gueur de la bride, les mâchoires de serrage peuvent, même dans le cas de tuyaux de diamètres légèrement différents, être comprimées au point qu'elles viennent se juxtaposer. La forme conique du flasque présente l'avantage supplé- mentaire que le flasque ne s'appuie contre le pourtour du tuyau que par une arête et non pas par une surface dont la largeur correspond h l'épaisseur de l-a bride. De ce fait, les flasques peuvent s'emboîter dans le matériau des tuyaux et, de cette manière, procurer une sécurité axiale supplémentaire. Les flasques et les bords qui s'emboîtent assurent en outre un guidage de l'éclisse et, donc, également un guidage des extrémités de la bride de serrage l'une par rapport à l'autre, dans le sens de la circonférence, indépendamment des inclinaisons d'une extrémité de tuyau par rapport à l'autre. De préférence, les rainures circulaires intérieures sont chacunes limitées par l'une des nervures extérieures axialement. Cela conduit à un raccord à emboîtement court dans le sens axial avec une consommation de matériau réduite de façon correspondante, étant donné qu'on se satisfait à chaque extrémité axialement extérieure du manchon avec une seule nervure d'étanchéité entourant l'extrémité du tuyau en question. En même temps, il est avantageux que le flanc ex- térieur axialement épouse la forme des rainures circulai- res intérieures. Cela facilite, d'une part, l'appui sur une grande surface des nervures extérieures axialement sur le pourtour du tuyau avec, comme conséquence, une plus grande étanchéité et augmente, d'autre part, la résistance du raccord à emboîtement à l'échappement des extrémités coincées de tuyau hors du raccord à emboîtement, étant donné que, par l'effort de friction entre nervure et tuyau, chaque nervure serait forcée de s'orienter dans un plan radial et d'augmenter, de ce fait, la résistance à la friction. En même temps, l'étanchéité s'en trouverait également augmentée. Dans le cas du raccord à emboîtement connu de ce genre, il est en outre prévu, pour chacune des extrémités de tuyau à raccorder, une vis de serrage propre. Aussi, en cas de diamètres de tuyau différents et/ou d'une telle inclinaison relative des tuyaux se produisant dans un plan parallèle au plan commun des deux vis de serrage, les vis de serrage peuvent se courber. C'est pourquoi, dans un perfectionnement de l'in- vention, il a été veillé à ce que le dispositif de serra- ge ne présente qu'une seule vis de serrage pouvant être passée dans des trous créés au centre des mâchoires de serrage. La disposition centrale de la vis de serrage aug- mente, d'une part, la flexibilité du collier de serrage & l'endroit de son bord (central) circonférentiel et assure, d'autre part, que, lors du serrage, la vis de serrage ne soit pas pliée dans un plan tangentiel à la bride lorsque les tuyaux présentent des diamètres différents ou sont inclinés l'un par rapport à l'autre. L'utilisation d'une seule vis de serrage réduit, en outre, les frais de montage et de matériaux. Un perfectionnement peut consister dans le fait que la vis de serrage s'embolte dans la rainure formée par le bord de l'éclisse. Cela présente l'avantage que l'axe central longitudinal de la vis de serrage, et donc l'effort de compression de la vis de serrage, peut pré- senter une distance réduite du pourtour de la bride. Pour un effort de compression prédéterminé, les machoires de - serrage sont, de ce fait, soumises à une flexion réduite. De plus, du fait de l'appui contre la bride, une flexion de la vis de serrage est réduite. Par suite une force de serrage plus élevée peut être exercée en même temps, la plage de réglage ou la plage de serrage libre disponible jusqu'à l'appui de la vis de serrage sur la bride et, par conséquent, la plage de tuyaux de diamètres différents, pour laquelle le raccord à emboîtement est adéquat, aug- mente. Un développement avantageux consiste donc dans le fait que, à l'état non-serré du collier de serrage, le diamètre intérieur des flasques se situe entre le diamè- tre du fond des rainures circulaires intérieures et le diamètre intérieur des nervures extérieures axialement. De plus, les flasques de la bride assurent un arc-boutage de la bride de serrage sur les tuyaux empêchant une trop grande compression du matériau du manchon. En même temps, les flasques contribuent à assurer la position axiale des tuyaux. L'invention, son perfectionnement et d'autres avantages sont décrits plus en détail ci-après, à l'aide des dessins d'un exemple de réalisation préféré. Sur ces dessins: la figure 1 montre une partie d'une coupe axiale du raccord à emboîtement à l'état de non-serré, avec les extrémités des tuyaux introduites, la figure 2 est la coupe de la figure 1 à l'état serré du collier de serrage, la figure 3 est la coupe de la figure 2 avec in- clinaison de l'un des tuyaux, la figure 4 montre une partie d'une coupe axiale du raccord à emboîtement à l'état serré avec des extré- mités de tuyaux, de diamètres extérieurs différents, introduites, la figure 5 est une-vue latérale du raccord à emboitement complet, sans manchon et sans tuyaux, à échel- le réduite, et la figure 6 montre la coupe A-A de la figure 5, à échelle plus grande. Le raccord à emboîtement représenté à la figure 1 se compose d'un manchon 1 en caoutchouc, tel que l'EPDM, et d'un collier de serrage 2 entourant le manchon 1. Le raccord à emboîtement sert à la connexion des extrémités de deux tuyaux 3 qui sont introduites axialement dans le raccord à emboîtement. Le manchon 1 (également dénommé manchette) possède, sur la face intérieure, une nervure centrale circonféren- tielle 4 qui réalise une étanchéité de la connexion des tuyaux entre les surfaces frontales des tuyaux 3. De ce fait, son diamètre intérieur est inférieur au diamètre extérieur des tuyaux 3. En outre, sur la face intérieure du manchon 1 est formée, des deux côtés de la nervure centrale 4, une rainure 5 limitée par une nervure cir- conférentielle extérieure axialement 6 aux extrémités d'introduction du manchon 1. Les diamètres des flancs extérieurs axialement 7 des nervures 6 et les diamètres des flancs 8 et 9 des rainures circulaires 5 sont li- néairement dégressifs de l'extrémité d'introduction correspondante du manchon 1 vers la nervure centrale 4, de sorte que les flancs 8 épousent la forme. Le diamètre intérieur des nervures 6 correspond au diamètre extérieur des tuyaux 3, tandis que le diamètre de fond des rainures circulaires 5 est supérieur au diamètre extérieur des tuyaux 3. Au lieu d être coniques, les flancs 7 à 9 peu- vent également être arqués (évasés) vers l'extrémité d'introduction. Sur la face extérieure, vis-à-vis de la nervure 4, le manchon 1 est pourvu d'une rainure circulaire à peu près en formede V en section transversale. Comme le montrent en particulier les figures 5 et 6, le collier de serrage 2 se compose d'une bride 11 (figure 5) en tôle d'acier, courbée à peu près en forme de C, de mâchoires de serrage en forme de L 12 et 13 soudées aux extrémités de la bride 11, d'une vis de ser- rage 15 pouvant être passée par des trous 14 dans les mâchoires de serrage, avec écrou non représenté et tête cylindrique creuse à six pans non représentée et d'une éclisse 16 recouvrant l'ouverture entre les extrémités de la bride ou entre les mâchoires de serrage. Au centre, la bride 11 est pourvue d'un bord 17, en saillie radiale vers l'intérieur et s'étendant sur toute la longueur de la bride 11, lequel bord s'emboîte dans la rainure circulaire 10. Aux arêtes latérales de pourtour, la bride 11 est pourvue de flancs coniques 18 à inclinaison radiale vers l'intérieur, qui s'appuient sur les surfaces frontales coniques 19 du manchon 1. Le diamètre intérieur des flasques 18 (à l'extrémité d'in- troduction) se situe entre les diamètres intérieurs des rainures circulaires 5 et des nervures 6. L'éclisse 16 est pourvue, selon la figure 6 d'un bord 19 correspondant au bord 17 et s'étendant sur toute la longueur de l'éclisse 16 dans le sens circonférentiel du collier de serrage 2, lequel bord 19 s'emboîte égale- ment dans la rainure circulaire 10 du manchon 1 et recou- vre le bord 17. De ce fait, l'éclisse 16 présente des flasques 20 correspondant aux flasques 18. Lorsque, après l'introduction des tuyaux 3 dans le raccord à emboîtement, la vis de serrage 15 est serrée et que, par conséquent, le collier de serrage 2 est serré, les nervures 6 et les flancs 7, 8 et 9 sont quelque peu déformés, comme représenté à la figure 2. En même temps, le matériau du manchon 1 est comprimé radialement et étiré axialement dans la région des nervures 6 et dans la région des parois 21 adjacentes à la nervure 4, tandis que les flasques 18, du fait qu'ils sont finalement pous- sés contre la face extérieure des tuyaux 3, sont recour- bés à peu près radialement vers l'extérieur. La compres- sion et l'étirement du matériau du manchon assurent, par un effort de serrage accru, une plus grande surface d'étanchéité entre les tuyaux 3 et le manchon 1. En outre, la résistance du manchon 1 à une inclinaison de l'un des ou des deux tuyaux l'un par rapport à l'autre, comme représenté à la figure 3 est augmentée. Les flasques 18 assurent une protection supplémentaire des tuyaux 3 contre une inclinaison, ceux-ci présentant, du fait de leur dis- position oblique et de leur flexion, un effet de ressort de rappel. L'appui, par les flasques 18, de la bride sur les tuyaux 3 évite en outre une forte compression du manchon 1 au-delà de sa limite d'élasticité et contribue au positionnement axial des extrémités des tuyaux. Le bord 17 offre alors un effet de flexibilité en cas d'in- clinaison d'un tuyau 3 selon la figure 3. Cet effet de flexibilité évite, lors de l'inclinaison d'un tuyau, dans une grande mesure le soulèvement du manchon 1 dans la région de l'autre extrémité de tuyau et, de ce fait, une non-étanchéité. En connexion avec la rainure circulaire , le bord 17, de même que les flasques 18, contribue à assurer le positionnement axial du manchon 1 dans le collier de serrage 2, après l'introduction des extrémités de tuyaux dans le manchon 1, ainsi que le centrage du manchon 1 dans le collier de serrage 2. Le matériau du manchon est ainsi comprimé dans la région de la nervure 4 entre les extrémités des tuyaux par le bord 17 et, de ce fait, l'effet d'étanchéité augmente. Même pour des tuyaux de diamètres différents, par exemple lorsque le diamètre extérieur de l'un des tuyaux 3', selon la figure 4, est supérieur au diamètre extérieur nominal du tuyau 3, sur lequel est posé le raccord emboîtement, le raccord à emboîtement peut, dans la ré- gion du tuyau 3, être comprimé davantage, pratiquement jusqu'au diamètre nominal du tuyau 3, tandis qu'il conser- ve, dans la région du tuyau 3', un diamètre supérieur, sans que la plage 21, du côté du tuyau 3 au diamètre nomi- nal, ne soit sensiblement moins comprimée. En outre, il est également assuré, pour le tuyau 3' au diamètre nomi- nal supérieur, une étanchéité sur la surface frontale, grace à l'appui contre le flanc 9. Les flancs obliques 7, selon la figure 1, facilitent l'introduction des extrémi- tés de tuyaux dans le manchon 1. Lorsque les tuyaux 3 sont soumis à des efforts de traction axiale, qui tendent à séparer les tuyaux 3 l'un de l'autre, les flancs 8 (figu- re 1), épousant la forme, de la nervure 6, en connexion avec les flancs obliques 7, facilitent un alignement des nervures 6 dans une position radiale, grace à l'effort de friction entre les nervures 6 et les tuyaux 3 et, de ce fait, une réduction du diamètre intérieur des nervures 6, avec cette conséquence que l'effet d'étanchéité des nervures 6 est augmenté. Le bord 19 de l'éclisse 16 entre les mâchoires de serrage 12 et 13, selon les figures 5 et 6, présente l'avantage que l'axe longitudinal de la vis de serrage et, de ce fait, l'effort de compression de la vis de serrage, peut agir à une distance réduite du plan tangen- tiel de la bride 11 sur les mâchoires de serrage 12 et 13. De ce fait, un couple de flexion réduit est exercé sur les mâchoires de serrage 12 et 13 pour un effort de serrage prédéterminé. La flexion de la vis de serrage 15 déterminée par l'appui de la vis de serrage sur la face extérieure de la bride en cas (de grand diamètre de tuyau, de mâchoires de serrage relativement distancées l'une de l'autre et) d'un effort de compression accru est réduite, grâce à l'emboîtement possible de la vis de serrage 15 dans le bord 19 (et éventuellement dans le bord 17). Cela permet d'exercer un effort de compression supérieur. Aussi, la plage de réglage ou la plage de serrage libre disponible jusqu'à l'appui de la vis de serrage 15 sur la bride 11 et, de ce fait, la plage-de diamètres différents pour les tuyaux, pour laquelle le raccord à emboîtement est adéquat, augmente sur la base du bord 19. Afin de faire pénétrer la vis de serrage 15 plus profondément dans le bord 19 et éventuellement dans le bord 17, les rayons de courbure des bords peuvent être choisis plus grands, tel qu'illustré à la figure 6. En particulier, ils peuvent être choisis d'une grandeur telle que les bords acceptent partiellement la tête cylindrique des vis de serrage, les arêtes des mâchoires de serrage 12, 13 soudées à la bride 11 présentant alors une fente longitudinale centrale d'une largeur choisie en conséquence, laquelle est plus large que représentée à la figure 6, c'està-dire d'une largeur supérieure au diamètre de l'arbre de la vis de serrage. Dans l'exemple de réalisation illustré, l'éclisse 16 est soudée à la face intérieure radialement de l'une des extrémités de la bride. Toutefois, il est également possible de former l'éclisse 16 d'une seule pièce avec la bride 11, la bride se réduisant alors du moins à l'endroit de transition à l'éclisse, de manière à pouvoir être introduite entre les flasques 18 de l'autre extrémi- té de la bride. Dans ce cas, les flasques 18 dans leur ensemble ou une partie des flasques 18 ou des languettes formées par des entailles axiales dans les bords libres des flas- ques peuvent être axialement inclinées vers l'intérieur, afin de former des crochets d'arrêt qui s'introduisent dans le matériau des tuyaux et empêchent une séparation axiale des tuyaux. REVENDICATIONS 1. Raccord à emboîtement pour la connexion des extrémités de deux tuyaux, comportant un manchon (1) en caoutchouc pour recevoir les extrémités des tuyaux et un collier de serrage (2) entourant le manchon,. avec une bride (11) et des mâchoires de serrage (12, 13) formées aux extrémités de la bride (11) qui sont ressérées à l'aide d'un dispositif de serrage comprenant au moins une vis de serrage (15) pouvant être passée par des trous (14) dans les machoires de serrage (12, 13), dans le sens circonférentiel du collier de serrage (2), le manchon présentant, sur sa face intérieure, une nervure circulai- re médiane (4) contre laquelle viennent se placer les surfaces frontales des tuyaux, des deux côtés de la-ner- vure centrale (4) une rainure circulaire (5) dont le flanc adjacent (9) à la nervure centrale a un diamètre augmentant de la nervure centrale vers l'extrémité d'in- troduction du manchon et, à chaque extrémité d'introduc- tion, une nervure circulaire extérieure axialement (6) dont le flanc extérieur axialement (7) a un diamètre dégressif de l'extrémité d'introduction vers la nervure centrale (4), la bride (11) recouvrant les surfaces fron- tales du manchon (1) avec des flasques (18) inclinées vers l'intérieur et presentant, en son centre axial, un bord (17) en saillie radiale vers l'intérieur et circu- laire dans le sens circonférentiel du collier de serrage (2), s'emboîtant dans une rainure circulaire (10) dans la face extérieure du manchon (1), caractérisé par le fait que les flasques (18) sont coniques et qu'il est prévu une éclisse (16) recouvrant l'ouverture entre les mâchoires de serrage (12, 13) et qui présentent un bord (19) s'étendant dans le sens circonférentiel du collier de serrage (2) qui s'emboîte dans la rainure circulaire extérieure (10) du manchon (1) et qui recouvre le bord (17) de la bride (11). 2. Raccord à emboîtement selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les rainures circulaires (5) sont chacune limitées par l'une des nervures extérieures axialement (6). 3. Raccord à emboîtement selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que les flancs (8) extérieurs axialement des rainures circulaires intérieures (5) présentent une forme qui s'épouse. 4. Raccord à emboîtement selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que le dispositif de serrage ne présente qu'une seule vis de serrage (15-) pouvant être passée par des trous (14) formés au centre des mâchoires de serrage. 5. Raccord à emboîtement selon la revendication 4, caractérisé par le fait que la vis de serrage (15) pénè- tre dans la rainure formée par le bord (19) de l'éclisse (16). 6. Raccord à emboîtement selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que le diamètre intérieur des flasques (18) se situe, à l'état non serré du collier de serrage (2), entre le diamètre de fond des rainures circulaires intérieures (5) et le diamètre intérieur des nervures (6) extérieures axialement.