Brevet FR2593846A1 — publié le 19870807

La présente invention concerne le domaine technique du raccordement entre deux conduits d'orientation sensiblement verticale et de diamètres différents. L'invention a, plus particulièrement, pour objectif de permettre la réalisation, à l'intérieur d'un conduit de fumée, d'un solin de raccordement pour une chemise ou un tubage interne. L'invention vise, plus spécialement, la mise en place d'un tel tubage dans le cas d'installation d'un insert ou caisson récupérateur de chaleur dans le foyer d'une cheminée ouverte. L'installation d'un tel caisson occupant le foyer perturbe les conditions de tirage de la cheminée. Pour établir un fonctionnement satisfaisant, il est nécessaire de raccorder la paroi supérieure d'un tel caisson à un tubage s'élevant dans la cheminée pour y conduire les gaz et fumées de combustion. La présence d'un tel tubage interne pose des problèmes lorsqu'il convient de pratiquer un ramonage. En effet, dans un tel cas, les suies détachées tombent par gravité dans le conduit de fumée et une partie seulement de ces suies emprunte le tubage interne. Les suies ont ainsi tendance à s'accumuler sur le dessus de l'insert dont le fonctionnement risque d'être perturbé. Un autre inconvénient de cette accumulation réside dans la production de poussières et de fumées, lorsqu'une circulation périphérique à l'insert est entretenue pour améliorer les conditions de fonctionnement. L'objet de la présente invention est de supprimer cet inconvénient majeur des constructions et montages actuellement retenus, en proposant des moyens pour permettre le raccordement étanche de l'extrémité supérieure du chemisage ou du tubage avec le conduit principal, de manière à conduire, obligatoirement, les suies détachées lors d'un ramonage à l'intérieur de ce chemisage ou tubage pour en permettre la récupération totale par le volume interne de l'insert. En d'autres termes, l'objet de l'invention est de proposer des moyens capables d'assurer un tel raccordement étanche au moyen d'un entourage assumant une fonction de collecteur pour les suies et d'organe de suspension pour le chemisage et le tubage dans une position d'immobilisation compatible avec les opérations nécessaires de montage et démontage de l'insert ou du caisson de récupération à l'intérieur du foyer d'une cheminée ouverte. Pour atteindre l'objectif visé, le procédé de L'invention consiste à : - engager par la base du conduit un segment tubulaire portant une tête amovible constituée par une virole d'ancrage, par une chambre annulaire gonflable enfilée sur la base de la virole et reliée à un tuyau de gonflage, par une vessie gonflable logée en partie dans la tête et raccordée à un tuyau de gonflage et par une canne d'apport d'un produit fluide durcissant à l'air libre, - déplacer le conduit axialement pour disposer La tête dans la position requise, - gonfler la chambre pour lui faire occuper l'intervalle annulaire entre le conduit et la virole et centrer et immobiliser axialement cette dernière, - dégager le segment tubulaire, - gonfler la vessie pour la développer à l'extérieur de la virole et former un ballon de forme sensiblement tronconique inversée surmontant la virole, - apporter par la canne une charge de produit durcissant pour combler l'intervalle annulaire délimité par le conduit, La virole, la chambre et la vessie, - laisser durcir le produit qui forme un entourage solidarisant la virole au conduit, - dégonfler et extraire axialement la vessie et la chambre pour dégager un solin de raccordement constitué par l'entourage et la virole apte à recevoir la partie terminale d'un conduit tubulaire de diamètre complémentaire. L'invention a également pour objet un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé ci-dessus, un tel dispositif étant caractérisé en ce qu'il comprend - un segment tubulaire de diamètre inférieur à la section droite transversale d'un conduit à raccorder, - une tête amovible constituée par : une virole enfilable en butée sur I'extrémité d'engagement du segment tubulaire, une chambre annulaire gonflable enfilée sur la base de la virole et raccordée à un tuyau de gonflage, une vessie gonflable en partie logée dans la virole et raccordée à un tuyau de gonflage, une canne d'apport d'un produit fluide durcissant à l'air libre. Diverses autres caractéristiques ressortent de la description ci-dessous faite en référence aux dessins annexés qui montrent, à titre d'exemples non limitatifs, des formes de réalisation de l'objet de l'invention. La fig. 1 est une coupe-élévation illustrant le problème que l'invention vise à résoudre. La fig. 2 est une perspective partielle montrant, à plus grande échelle, le dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention. Les fig. 3 et 4 sont des coupes-élévations schématiques illustrant deux phases de mise en oeuvre du procédé de l'invention. La fig. 5 est une coupe transversale prise, à plus grande échelle, selon la ligne V-Y de la fig. 4. La fig. 6 est une coupe-élévation illustrant une troisième phase de mise en oeuvre du procédé. La fig. 7 est une coupe-élévation illustrant l'avantage procuré par la mise en oeuvre de l'objet de l'invention. La fig. 8 est une coupe-élévation illustrant un autre aspect caractéristique de l'objet de l'invention. La fig. 1 montre le problème que l'inVention vise à résoudre, un tel problème étant plus particulièrement illustré dans l'application à une cheminée 1, du type à foyer ouvert, dont l'âtre 2, le contrecoeur 3, les pieds droits ou jambages 4 et la poutrechambranle 5 définissent le volume utile de coMbustion 6 ou foyer ouvert. D'une façon traditionnelle, le foyer ouvert est surmonté d'un avaloir 7 délimité par une contre-pente 8 et par un contresoubassement 9 assurant le raccordement entre le foyer ouvert et une hotte 10 menant à un conduit de fumée 11. Une cheminée du type décrit ci-dessus est fréquemment équipée d'un insert ou caisson récupérateur de chaleur 12 qui est conçu pour être emboité dans et occuper le foyer ouvert 6 en étant posé sur l'âtre 2. Un tel caisson 12 comporte, généralement, une porte 13 permettant l'accès au volume interne 14 dans lequel s'effectue la combustion. La paroi supérieure 15 du caisson 12 est munie d'une buse 16 pour le raccordement d'un tube de chemisage 17 destiné à traverser l'avaloir 7 et la hotte 10 pour déboucher dans le conduit 11. En général, un tel chemisage est constitué par un tube annelé, souple et déformable, de façon à pouvoir adopter une conformation adaptée au trajet devant être emprunté. Le montage d'un tel chemisage consiste à l'engager par déplacement vertical ascendant à partir du foyer 6 à travers l'avaloir 7 et la hotte 10, préalablement à la mise en place du caisson récupérateur 12. Lorsque le caisson est convenablement installé, le chemisage 17 est déplacé de façon descendante pour que son extrémité inférieure vienne emboîter la buse 16. La fig. 1 met parfaitement en évidence que l'extrémité supérieure du chemisage 17 occupe, à l'intérieur du conduit 11, une position tout-à-fait aléatoire en laissant subsister un intervalle pseudo-annulaire 18 dans lequel s'engagent les suies détachées lors d'un ramonage. De telles suies peuvent, par conséquent, descendre le long de La hotte 10 et dans l'avaloir 7 pour s'amonceler sur la paroi supérieure 15 de l'insert récupérateur de chaleur 12. Pour éviter l'amoncellement préjudiciable de telles suies, l'invention propose un procédé et un dispositif permettant de réaliser, à l'intérieur du conduit 11, un solin de raccordement réducteur de section pour assurer la continuité entre ledit conduit et la partie terminale supérieure du chemisage 17. Le dispositif pour réaliser un tel solin de raccordement comprend, tel que cela est illustré par la fig. 2, un segment tubulaire 20 qui peut être constitué par le chemisage 17 ou par un tube équivalent. Le segment 20 est associé à une tête amovible 21 comprenant une virole 22 dont le diamètre intérieur, ou la section transversale interne dans le cas où le segment 20 ne possède pas une section circulaire, est égale, au jeu près, à la section extérieure du segment 20, de façon à pouvoir être enfilé sur la partie terminale supérieure de ce dernier. La virole 22 comporte, de préférence à partir de son bord transversal supérieur, des pattes de butée 23 s'étendant radialement vers l'intérieur, de façon à limiter l'engagement relatif de la partie terminale du segment 20.La virole 22 possède, en saillie à partir de sa surface extérieure, des pattes de scellement 24 qui sont rapportées ou formées plus à proximité du bord supérieur que du bord inférieur pour une raison qui apparait dans ce qui suit. La virole 22 peut être constituée par un segment de tube métallique ou, encore, être réalisée en toute matière appropriée et, notamment, en matière plastique moulée. La tête 21 comprend, par ailleurs, une chambre annulaire gonflable 25 dont le diamètre à l'état gonflé est choisi pour être très légèrement inférieur au diamètre extérieur de la virole 22. Ainsi, la chambre annulaire gonflable 25 peut être enfilée sur la virole 22 à partir de la base de cette dernière pour être engagée, sous une légère tension élastique, jusque sensiblement le plan de butée défini par les pattes de scellement 24. La chambre 25 possède une tubulure 26 raccordée à un tuyau de gonflage 27. La tête 21 comprend, par ailleurs, une vessie gonflable 28 représentée en traits mixtes à la fig. 2 pour une meilleure clarté et une plus grande compréhension. La vessie 28 est, en partie au moins, logée à l'intérieur de la virole 22 et possède une extrémité raccordée à un tube de gonflage 29. La vessie 28 est choisie de manière à délimiter, lorsqu'elle est gonflée, un ballon de forme sensiblement tronconique inverse, dont le sommet est engagé à l'intérieur de la virole 22 en occupant sensiblement toute la section de cette dernière. La vessie 28 est aussi choisie de manière à posséder, après gonflage, une section transversale supérieure à celle du conduit 11. La tête 21 comporte, par ailleurs, une canne 30 d'apport d'une charge d'un produit fluide durcissant à l'air libre. La canne 30 est constituée, dans l'exemple illustré par la fig. 2, par un tube 31 engagé axialement à l'intérieur du segment 20, de façon à comporter une crosse 32 saillant extérieurement à l'extrémité du segment portant la tête 21. La mise en oeuvre du dispositif décrit ci-dessus s'effectue de la façon suivante. Le tube 20, équipé de la tête 21, est engagé dans le foyer ouvert 6 d'une cheminée 1 (fig. 3), de manière à assurer le déplacement axial de la tête 21 à travers l'avaloir 7, l2 hotte 10, jusqu'à atteindre, par exemple, le conduit de fumée 11. Cet engagement peut être mené à bien à partir du foyer 6 directement, en choisissant un segment tubulaire 20 de longueur adéquate et en soumettant ce segment équipé de la tête 21 à une progression ascendante ne nécessitant aucune précaution particulière, hormis celle d'éviter, par suite de frottements intensifs, le déplacement axial de la chambre 25. Lorsque la tête 21 occupe la position requise, un fluide comprimé, tel que de l'air, est amené par le tuyau 27 dans la chambre 25 pour provoquer le gonflage de cette dernière qui s'expanse radialement. La chambre 25 assure aussi le centrage de la tête 21, ainsi que la suspension et l'immobilisation de la virole 22 à l'intérieur du conduit 11. La faculté d'expansion de la chambre 25 est, bien entendu, choisie en fonction de la section du conduit 11, de manière à réaliser une ceinture gonflée obturant l'intervalle annulaire entre la virole 22 et le conduit 11, même si les sections présentées par ces deux éléments ne sont pas semblables. La pression développée dans la chambre 25 est déterminée pour établir une immobilisation et un ancrage axial ferme et résistant et pour que la chambre 25 assume, en quelque sorte, supplémentairement, une fonction de coffrage de base, ainsi que cela ressort des phases suivantes du procédé selon l'invention. Lorsque l'immobilisation de la virole 22 a été effectuée, le segment tubulaire 20 peut ête dégagé si cela est souhaité, pour faciliter le maniement ultérieur de la canne 30. Selon une autre phase du procédé, la vessie 28 est alors gonflée par l'intermédiaire du tuyau 29 amenant un fluide comprimé, tel que de l'air, à une pression égale ou supérieure à celte développée dans la chambre 25. Le fluide comprimé provoque le développement de la vessie 28 qui prend la forme d'un ballon 41 surmontant la virole 22 (fig. 4). Ainsi que cela est précisé ci-avant, la conformation de la vessie 28 est choisie pour que le ballon 41 développé présente, comme cela apparaît à la fig. 4, la forme d'un volume tronconique inversé, dont le sommet est engagé à l'intérieur de la virole 22 qu'il contacte périphériquement.La fig. 5 montre que le ballon 41 développé a pour vocation d'occuper, en partie, le conduit 31 et, surtout, comme cela ressort de la comparaison avec la fig. 4, de former, à partir du bord supérieur de la virole 22, une forme de moulage et de coffrage dont la fonction ressort de ce qui suit. La vessie 28 est, de toute façon, choisie pour que le ballon gonflé 41 laisse subsister, entre sa périphérie et le conduit 11, soit des canaux d'angles 42, soit des gorges 43 qui résultent de la conformation propre de la vessie 28. Les gorges 43 s'étendent selon des méridiens entre le sommet du ballon 41 et la paroi périphérique de ce dernier jouxtant le bord supérieur de la virole 22. Dans le cas illustré aux dessins, la forme de la vessie 28, est, de préférence, choisie pour laisser subsister des canaux d'angle 42, de façon à réserver un passage par l'un d'eux pour la canne 30 dont la crosse 32 est élevée pour être placée au-dessus du plan supérieur du ballon 41. Une autre phase du procédé selon l'invention consiste à faire monter dans la canne 32 et par l'intermédiaire de tout organe approprié pouvant être qualifie de pompe, un produit cu mélange fluide ou pâteux ayant la faculté de durcir à l'air libre. Un tel produit peut être un mortier, un béton ou, encore, une masse de résine à un ou plusieurs constituants apte à polymériser et à durcir à l'air libre. La charge de produit délivrée par la crosse 32 est calculée de façon à remplir l'intervalle 44 ménagé entre les deux coffrages gonflables 25 et 41, la virole 22 et le conduit 11. Le déversement du produit s'effectue par gravité en empruntant les canaux 42 ou, encore, les gorges 43. Le volume de produit délivré est calculé pour produire une sorte d'entourage 45 s'appuyant sur le coffrage inférieur 25 et s'élevant autour de la virole 22 en enrobant les pattes de scellement 24. La hauteur de l'entourage 45 est, de préférence, déterminée de manière à suivre la paroi périphérique tronconique du ballon 41 jusqu'à sensiblement atteindre le plan transversal de tangence avec le conduit 11. Lorsque la charge de produit a été délivrée, la canne 30 peut être dégagée en soumettant le ballon 41 à une déformation locale. Dans d'autres cas, la tête 21 est maintenue dans la position illustrée sur la fig. 4 jusqu'à durcissement complet de l'enrobage 45. Après durcissement de la masse de produit délivrée, le ballon 41 est dégonflé, de meme que la chambre 25 pour permettre leur dégagement par traction axiale en même temps que celui de la canne 30. La virole 22 reste immobilisée par les pattes d'ancrage 24 prisonnières de l'entourage 45 qui forme une ceinture assurant la liaison, l'immobilisation et l'ancrage de la virole par rapport au tube 11. Comme cela ressort de la fig. 6, l'entourage 45 présente, à partir du bord supérieur de la virole 22, une surface de raccordement 46 pouvant être qualifiée de sensiblement en cunette, c'est-à-dire présentant une section de transition progressive entre la section du tube 11 et celle réduite de la virole 22. L'entourage 45 et la virole 22 forment alors ensemble, en quelque sorte, un solin 47 de raccordement réducteur de section. La fig. 7 montre qu'il devient possible d'emboiter dans la virole 22 du solin 47 la partie terminale supérieure du chemisage ou tubage 17 mis en place comme dit précédemment, avant l'installation de l'insert ou du caisson récupérateur 12. Le chemisage peut ensuite être librement abaissé pour emboiter la buse 16 par sa partie terminale inférieure. Dans cette position d'abaissement, la partie terminale supérieure vient s'inscrire dans le prolongement de la cunette 46, de sorte que les suies détachées lors d'un ramonage et suivant par gravité le conduit 11, sont astreintes à emprunter le chemisage ou le tubage 17 pour être récupérées, comme il se doit, dans le volume utile du caisson récupérateur 12, sans qu'il en résulte de pollution de la hotte, de l'avaloir et de la partie supérieure du récupérateur 12. La fig. 8 montre une variante de réalisation selon laquelle L'apport du produit durcissant peut être effectué par déversement par gravité, au moyen d'une canne 31 traversant le conduit 11, par exemple, dans la partie de ce dernier accessible directement par les combles ou les étages, ou, encore, à la fois la hotte 10 et le parement de doublage 52 entourant la hotte. La fig. 8 fait également apparaitre que le procédé de l'invention peut faire intervenir un dispositif particulièrement conçu pour, le cas échéant, assurer la réalisation d'un solin 47 à un niveau quelconque de la hotte 10 en mettant alors en oeuvre une chambre annulaire 25 et une vessie 28 dont les dimensions et les conformations sont choisies en fonction des sections et des volumes à occuper. REVENDICATIONS 1 - Procédé de construction, à l'intérieur d'un conduit sensiblement vertical, d'un solin de raccordement réducteur de section, caractérisé en ce qu'il consiste à - engager par la base du conduit un segment tubulaire portant une tête amovible constituée par une virole d'ancrage, par une chambre annulaire gonflable enfilée sur la base de la virole et reliée à un tuyau de gonflage, par.une vessie gonflable logée en partie dans la tête et raccordée à un tuyau de gonflage et par une canne d'apport d'un produit fluide durcissant à l'air libre, - déplacer Le conduit axialement pour disposer la tête dans la position requise, - gonfler la chambre pour lui faire occuper l'intervalle annulaire entre le conduit et la virole et centrer et immobiliser axialement cette dernière, - dégager le segment tubulaire, - gonfler la vessie pour la dévelopepr à l'extérieur de la virole et former un ballon de forme sensiblement tronconique inversée surmontant la virole, - apporter par la canne une charge de produit durcissant pour combler l'intervalle annulaire délimité par le conduit, la virole, la chambre et la vessie, - laisser durcir le produit qui forme un entourage solidarisant la virole au conduit, - dégonfler et extraire axialement la vessie et la chambre pour dégager un sotin de raccordement constitué par l'entourage et la virole apte à recevoir la partie terminale d'un conduit tubulaire de diamètre complémentaire. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le produit durcissant est apporté par une canne traversant axialement la virole. 3 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le produit durcissant est apporté par une canne traversant le conduit. 4 - Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendic-ations 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comprend - un segment tubulaire (20) de diamètre inférieur à la section droite transversale d'un conduit à raccorder, - une tete amovible (21) constituée par : une virole (22) enfilable en butée sur l'extrémité d'engagement du segment tubulaire, une chambre annulaire gonflable (25) enfilée sur la base de la virole et raccordée à un tuyau de gonflage (27), une vessie gonflable (28) en partie logée dans la virole et raccordée à un tuyau de gonflage (31), - une canne (30) d'apport d'un produit fluide durcissant à l'air libre. 5 - Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la virole (22) comporte à sa périphérie extérieure des pattes de scellement (24). 6 - Dispositif selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que la virole (22) comporte à partir de son bord supérieur des pattes de butée (23) s'étendant radialement vers l'intérieur. 7 - Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la vessie (23) est conformée pour délimiter, une fois gonflée, un ballon (41) de forme sensiblement tronconique inversée emboîté par son sommet dans la virole. 8 - Dispositif selon la revendication 1 ou 4, caractérisé en ce que la vessie (28) est formée par une enveloppe délimitant une fois gonflée des gorges méridiennes (43)