Brevet FR2567231A1 — publié le 19860110

Presse-étoupe à membrane La présente invention concerne les presse-étoupe, et plus particulièrement des presse-étoupe dans lesquels la garniture d'étanchéité est constituée par une membrane souple perforée. Les presse-étoupe sont essentiellement constitués par un corps rigide dans lequel visse un chapeau,également rigide, qui vient comprimer une garniture souple pour la déformer contre un élément allongé tel que des câbles, des tuyaux, des tiges traversant le presse-étoupe. La déformation de la garniture applique celle-ci sous pression contre l'élément à isoler et assure ainsi l'étanchéité. La déformation des garnitures dans de telles conditions ne permet pas l'utilisation d'un presse-étoupe pour des éléments allongés de diamètres très différents de ceux de l'alésage interne de la garniture d'étanchéité. De plus, l'étanchéité n'est assurée qu'à condition qu'ure pression relativement élevée soit exercée par la garniture sur lléle- ment allongé. La présente invention a pour but un nouveau type de presse-étoupe dans lequel la garniture est constituée par une membrane mince, souple, susceptible de laisser passage à des éléments allongés,rigides, de diamètre très supérieur à celui de l'alésage de la membrane. On évite ainsi des compressions excessives de l'élément allongé, tout en assurant une bonne étanchéité et une possibilité d'utilisation d'un même presse-étoupe pour des éléments allongés homothétiques de diamètres relativement très- différents. L'invention a pour objet un presse-étoupe à membrane pour éléments allongés notamment câbles, tuyaux, tiges comprenant un corps tubulaire dont une extrémité taraudée reçoit un chapeau fileté bloquant une garniture d'étanchéité annulaire contre un épaulement intérieur du corps, et dont l'autre extrémité comporte des moyens de solidarisation avec une paroi, presse-étoupe caractérisé en ce que la garniture d'étanchéité est constituée par une membrane élastique mince en matériau résistant a la déchirure, présentant un bord périphérique annulaire renforcé en regard de l'épaulement du corps, et trouée d'au moins un perçage de dimensions plus réduites mais au moins grossièrement homothétiques de celle de l'élément allongé. La membrane peut présenter plus ieurs perçages identiques ou non, pour la traversée du presse-étoupe par plus ieurs éléments allongés de sections évertuellement différentes. On peut réaliser la membrane d'un presseétoupe suivant l'invention en un élastomère synthétique thermoplastique, notamment 8 base d'éthylène-propylène, ou les polyesters. La différence de diamètre entre un perçage de membrane et l'élément allongé qui la traverse peut atteindre 250 % à 1.000 %. Dans un mode de réalisation pratique, on réalise un presse-étoupe polyvalent suivant l'invention en insérant dans le corps une pluralité de membranes à perçages différents adaptables à des éléments allongés de sections différentes coordonnées. L'une des membranes d'un tel presse-étoupe peut ne pas être percée. L'utilisateur peut ainsi utiliser un tel presse-étoupe polyvalent comme obturateur, puis pour le passage d'éléments allongés déterminés en laissant subsister dans le corps du presse-étoupe seulement la membrane convenable. Dans un mode de réalisation particulièrement intéressant de l'invention, on réalise un presse-étoupeinsérable dans l'extrémité ouverte d'un conduit tubulaire, notamment d'un tube de passage de câbles électriques ou téléphoniques, caractérisé en ce que les moyens de solidarisation du corps avec la paroi interne du conduit sont constitués par un guide tubulaire, de diamètre extérieur inférieur au diamètre intérieur du conduit,terminé à une extrémité par un renfort périphérique annulaire extérieur inséré dans le corps entre l'épaulement intérieur et le bord périphérique d'une membrane, la face extérieure du guide présentant, au voisinage de l'autre extrémité libre au moins une protubérance annulaire d'étanchéité de diamètre extérieur supérieur au diamètre intérieur du conduit tubulaire. Le corps d'un tel presse-étoupe est avantageusement constitué par un écrou cylindrique, dont l'extrémité opposée au taraudage présente un collet interne servant d'épaulement et un chanfrein externe. Le corps et le chapeau'd'un tel presse-étoupe peuvent être cylindriques et présenter des molletages extérieurs facilitant les opérations de serrage et démontage à main nue. Le guide tubulaire de solidarisation peut être avantageusement réalisé en un matériau rigide mais déformable élastiquement tel qu'un polyéthylène de basse densité. La protubérance annulaire d'étancheité peut avoir une section droite en forme de dent dont au moins la face dirigée vers l'extrémité libre du guide est conique. En variante, le guide peut présenter plusieurs protubérances annulaires espacées, éventuellement de diamètre extérieur croissant de l'extrémité libre du guide vers le corps. Les presse-étoupe suivant l1invention trouvent une application particulièrement intéressante dans les chambres de tirage permettant le passage de câbles souterrains, notamment téléphoniques,qu' il est nécessaire de ménager à intervalles réguliers pour le passage des câbles, en particulier en cas de changement de direction pendant le parcours. De tels câbles sont tirés dans des canalisa tions de section circulaire, généralement en chlorure de polyvinyle rigide de 30 à 100 mm environ de diamètre5 qui permettent de guider et de protéger les câbles sous terre. Ces canalisations débouchent dans les chambres de tirage en béton ou elles sont arasées à l'aplomb de la paroi, soit perpendiculairement à celle-ci, soit suivant un angle pouvant atteindre ou dépasser 450. Ces chambres souterraines présentent des risques d'inondation lors de pluies violentes. En ce cas, l'eau arrivant au niveau des tubes y coule par gravité et peut inonder non seulement les canalisations, mais encore d'autres chambres de tirage, voire même les abonnés desservis. Ces chambres de tirage, réalisées suivant un type plus ou moins standardisépeuvent de surcroît comporter des canalisations provisoirement inutilisées. Actuellement, on obture ces canalisations inutilisées simplement par des bouchons obturateurs coniques à lamelles externes,ou bien avec des bouchons plus complexes comportant un dispositif dilateur interne. Parfois, on se contente de boucher l'extrémité d'une canalisation par du plâtre. On réalise généralement de même avec du plâtre, une étanchéité aléatoire autour du câble passé dans une canalisation. Les presse-étoupe suivant l'invention permettent donc ainsi de boucher une canalisation vide en attente, puis d'assurer l'étanchéité des câbles que l'on sera amené à y passer, sans qu'il soit nécessaire de recourir à d'autres opérations - que le dévissage du chapeau, puis le choix de la membrane convenable parmi celles enfermées dans le presse-étoupe. Ces presse-étoupe suivant l'invention permettent également d'assurer l'étanchéité requise pour de telles applications dans diverses conditions d'utilisation contraignantes notamment : - un écartement entre les canalisations à l'intérieur des chambres de tirage de l'ordre de 3 cm, - un angle pouvant dépasser 450 entre l'axe de la canalisation et le plan de la paroi de la chambre de tirage, - une ovalisation parfois importante de la canalisation en chlorure de polyvinyle pouvant provenir notamment des tolérances de fabrication,de la contrainte au moment du coulage du béton, ou encore de déformations au cours d'entreposage, -les tolérances de fabrication sur le diamètre intérieur des canalisations, - l'assurance de l'étanchéité d'une canalisation sans prise sur l'extérieur et sans taraudage du conduit, tout en oblitérant que de quelques millimètres le diamètre de passage correspondant à la diminution de diamètre que l'on doit normalement respecter pour le passage d'un câble, à cause d'une ovalisation toujours présente en cours de passage sous terre et d'un jeu minimum à respecter pour éviter tout coincement. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre et à l'examen des dessins annexés qui représentent à titre d'exemples non limitatifs plusieurs modes de réalisation de l'invention. Sur ces dessins La figure 1 est une vue schématique, en élévation et en demi coupe diamétrale,d'un presse-étoupe à membrane suivant l'invention, les figures la et lb sont des vues de détail de variantes, les figures 2, 2a et 2b sont des vues en plan de diverses membranes pour presse-étoupe suivant l'invention, la figure 3 est une vue schématique, en élévation et en demi-coupe diamétrale > d'un autre presse-étoupe suivant l'invention, insérable dans une canalisation, la figure 4 est une vue schématique, partiellement en coupe montrant le presse-étoupe de la figure 3 dans une application particulière, et la figure 5 est une vue schématique partielle d'une chambre de tirage de câbles téléphoniques ou électriques pouvant être équipée de presse-étoupe suivant l'invention. Les éléments correspondants sont désignés sur les diverses figures par les mêmes références numériques. Le presse-étoupe représenté sur la figure 1 est essentiellement constitué par un corps tubulaire 1 présentant une extrémité taraudée 2 dans laquelle visse un chapeau fileté 3 qui vient bloquer le bord marginal renforcé 7 d'une membrane 4 percée d'un trou 8 contre un épaulement 5 du corps. L'autre extrémité 6 du corps 1 est filetée pour recevoir de façon classique un écrou de blocage sur l'autre face d'une paroi traversée. Sur le mode de réalisation de la figure 1, le bord périphérique annulaire renforcé 7 de la membrane 4 est en forme de tore à section circulaire,cependant que sur la variante de la figure la, ce renfort 7 est de section rectangulaire, tandis qu'il est triangulaire sur la variante de la figure lb. La membrane 4 comporte un seul trou axial dans le mode de réalisation de la figure 1, cependant qu'elle comporte six perçages de même diamètre 8 dans la variante de la figure 2, un perçage 9 plus important et une fente rectangulaire 10 dans la variante de la figure 2a et deux trous de petit diamètre 8 associés à un trou de gros diamètre 9 dans la variante de la figure 2b. La fente allongée 10 de la figure 2a permet l'utilisation d'une telle membrane pour assurer l'étanchéité d'un câble plat , ce qui n'est pas possible avec un presse-étoupe classique. Dans le mode de réalisation représenté sur les figures 3 et 4, le corps du presse-étoupe 1 est cylindrique et présente un moletage extérieur 20 ainsi qu'un chanfrein 19 du côté opposé au chapeau 3 qui présente également un moletage 21. A l'intérieur du corps 1, entre l'extrémité du chapeau 3 et un épaulement intérieur 5 du corps est serré un guide tubulaire 14 présentant un renfort périphérique annulaire extérieur 15qui vient porter contre l'épaulement 5 formé par un collet interne 18,cependant que l'autre extrémité libre présente extérieurement des protubérances annulaires au nombre de trois, en forme de dents de loup dans le mode de réalisation de la fig3 et (fig.4) une seule protubérance 16 dont la face conique 22 vient vient mourir à l'extrémité ouverte du guide 14, cependant que la partie protubérante fait saillie élastiquement en direction du corps 1 du presse-étoupe.Entre le renfort périphérique annulaire 15 du guide 14 et l'extrémité vissante du chapeau 3, sont empilées trois membranes dont deux 4 sont percées de trous, tandis que la membrane 12 immédiatement en contact avec l'extrémité du chapeau 3 est pleine et sert d'obturateur. L'efficacité du chanfrein 18 du corps 1 apparaît clairement sur la figure 4 dans l'application d'un tel presseétoupe à l'extrémité d'une canalisation 13 débouchant suivant un angle d'environ 45 à l'intérieur d'une chambre de tirage,telle celle représentée sur la figure 4. Sur cette même figure 4, apparaît notamment la déformation élastique de la membrane 4 au passage du câble 11. Comme représenté sur la figure 5, une même chambre de tirage peut comporter des canalisations 13 y débouchant suivant un angle plus ou moins accentué et des canalisations 13a débouchant perpendiculaire dans la paroi. I1 est évident qu'un presse-étoupe tel celui représenté sur les figures 3 et 4 est utilisable aussi bien pour les canalisations à arrivée perpendiculaire qu'inclinée, bien entendu pour des canalisations d'à peu près même diamètre intérieur. On pourra réaliser le guide 14 en matière plastique souple, par exemple en polyéthylène basse densité (haute pression) ou en caoutchouc dur présentant une ou plusieurs dents 16-17 faisant barrière d'étanchéité au niveau du diamètre intérieur du conduit. Dans le cas où on utilise une seule dent 16 (figure 4), celle-ci peut avoir avantageusement une longueur de 15 à 20 mm pour une saillie d'environ 1 mm alors que lorsqu'il y a plusieurs dents 17 (figure 3) ces dents peuvent avoir une section conique d'environ 30 d'angle au sommet et de diamètre légèrement différent d'une dent à l'autre. La souplesse de ces dents, par inclinaison de leurs sommets, permet de compenser les variations de ce diamètre dues aux tolérances de fabrication des canalisations 13 en chlorure de polyvinyle. Le guide 14 a une épaisseur de paroi suffisamment fine, de l'ordre de 1 à 3 mm, pour que, combinée avec la longueur avantageusement égale à environ deux fois le diamètre, il puisse, au niveau de son extrémité crantée épouser les ovalisations accidentelles de l'extrémité du conduit. Une telle longueur permet d'étancher des canalisations dont l'axe d'arrivéekdans la chambre de tirage, présente un angle avec la paroi pouvant dépasser 450. Le corps 1 peut être réalisé en métal, tel que le laiton, ou en matière plastique dure. I1 est suffisamment profond pour recevoir plusieurs membranes 4, 12 et l'extrémité renforcée 15 du guide 4. Le chapeau 3 peut être réalisé dans le même matériau que le corps 1. Un presse-étoupe du type représenté sur les figures 3 et 4 est manoeuvrable sans outil, à main nue , ce qui facilite la pose dans des endroits mal aisés, tels que les chambres de tirage, mais il est bien évidemment possible de les réaliser avec des sixppns, comme dans le mode de réalisation de la figure 1, ou des méplats, des créneaux, ou des crans pour serrage avec un outil approprié. Les membranes peuvent être réalisées de préférence en élastomère thermoplastique, tel que le "SANTOPRENE" commercialisé par la société Monsanto, ou le "FERUFLEX" commercialisé par la société Chevassus, ou encore en "HYTREL" polyester commercialisé par la société Dupent de Nemours, ou encore en n'importe quel élastomètre tel quele caoutchouc naturel présentant une résistance à la déchirure élevée. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés, elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art, suivant les applications envisagées et sans s'écarter pour cela du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Presse-étoupe à membrane pour éléments allongés 11, notamment câbles, tuyaux, tiges comprenant un corps 1 dont une extrémité taraudée 2 reçoit un chapeau fileté 3 bloquant une garniture d'étanchéité annulaire contre un épaulement intérieur 5 du corps, et dont l'autre extrémité 6 comporte des moyens de solidarisation avec une paroi, presse-étoupe caractérisé en ce que la garniture d'étanchéité est constituée par une membrane élastique mince 4 en matériau résistant à la déchirure, présentant un bord périphérique annulaire renforcé 7 en regard de l'épaulement 5 du corps 1, et trouée d'au moins un per çage 8, 9, 10 de dimensions plus réduites mais au moins grossièrement homothétiques de celle de l'élément allongé 11. 2. Presse-étoupe suivant la revendication 1 caractérisé en ce que la membrane 4 présente plusieurs perçages 8, 9, 10 identiques ou non. 3. Presse-étoupe suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la membrane 4 est en élastomère synthétique thermoplastique du groupe comprenant l'éthylène propylène, les polyesters. 4. Presse-étoupe suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le perçage 8, 9, 10 a un diamètre 250% à 1000 % plus petit que celui de l'élément allongé 11 auquel il est destiné. 5. Presse-étoupe polyvalent, suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il renferme une pluralité de membranes 4 à perçages différents 8, 9, 10 adaptables à des éléments allongés 11 de sections différentes coordonnées. 6. Presse-étoupe, suivant la revendication 5, à usage temporaire d'obturateur, caractérisé en ce qu'il renferme en outre une membrane non percée 12. 7. Presse-étoupe, suivant l'une des revendications 1 à 6, insérable dans l'extrémité ouverte d'un conduit tubulaire 13, notamment d'un tube de passage de câbles 11 électriques ou téléphoniques, caractérisé en ce que les moyens de solidarisation du corps 1 avec la paroi interne du conduit 13 sont constitués par un guide tubulaire 14, de diamètre extérieur inférieur au diamètre intérieur du conduit 13,terminé à une extrémité par un renfort périphérique annulaire extérieur 15 inséré dans le corps 1 entre l'épaulement intérieur 5 et le bord périphérique 7 d'une membrane, la face extérieure du guide 14 présentant, au voisinage de l'autre extrémité libre au moins une protubérance annulaire 16, 17 d'étanchéité,de'diamètre extérieur supérieur au diamètre intérieur du conduit tubulaire 13. 8. Presse-étoupe suivant la revendication 7, caractérisé en ce que le corps 1 est constitué par un écrou cylindrique dont l'extrémité opposée au taraudage presente un collet 18 interne servant d'épaulement et un chanfrein externe 19. 9. Presse-étoupe suivant l'une des revendications 7 et 8, caractérisé en ce que le corps 1 et le chapeau 3 sont cylindriques et présentent des moletages extérieurs 20, 21 facilitant les opérations de serrage et démontage à main nue. 10. Presse-étoupe suivant l'une des revendications 7 à 9, caractérisé en ce que le guide tubulaire de solidarisation 14 est en matériau rigide mais déformable élastiquement. 11. Presse-étoupe suivant l'une des revendications 7 à 10, caractérisé en ce que la protubérance annulaire d'étanchéité 16 a une section droite en forme de dent dont au moins la face 22 dirigée vers l'extrémité libre du guide 14 est conique. 12. Presse-étoupe suivant l'une des revendications 7 à 11, caractérisé en ce qu'il présente plusieurs protubérances annulaires espacées 17, de diamètre extérieur croissant de l'extrémité libre du guide 14 vers le corps 1.