Brevet FR2593473A1 — publié le 19870731

"Couvercle de fermeture étanche d'un élément tubulaire" La présente invention concerne un couvercle de fermeture étanche d'un élément tubulaire ne nécessitant aucune préparation, non réalisable sur chantier, de l'extrémité à fermer de cet élément tubulaire et devant résister à une pression susceptible d'engendrer des forces importantes, telles que de l'ordre d'une tonne, sur le couvercle. On connaît de nombreux couvercles de fermeture étanche, même sous pression, mais ces couvercles nécessitent une préparation de l'extrémité de l'élément tubulaire à fermer, telle que la mise en place de charnières, verrou, loqueteau, gâches, ou le ménagement d'épaulements, gradins ou autres similaires. Ces préparations éliminent toute possibilité de réalisation sur un chantier. Or, dans le cas où ce couvercle est destiné à fermer le tube vertical d'un regard de canalisation d'assainissement, la longueur de ce tube dépend de la profondeur à laquelle est enterrée la canalisation dans le sol, ce qui implique une découpe de ce tube sur place, à la longueur désirée. Il est donc impossible de préparer à l'avance, en usine, son extrémité supérieure à fermer. Des essais ont démontré qu'avec un couvercle de ce type, dont le diamètre était d'environ 40 cm, pouvait être soumis, en raison de la pression susceptible de régner dans la canalisation, à des forces tendant à l'expulser de l'ordre d'une tonne. Or, selon la réglementation en vigueur, le couvercle doit pouvoir résister à de tels efforts pendant au moins une heure. D'autres essais ont aussi démontré que, dans ces conditions, l'écrasement radial d'un joint annulaire contre l'alésage de l'élément tubulaire à fermer est incapable d'assurer la retenue du couvercle dans l'élément tubulaire. La présente invention vise à pallier cette lacune. A cet effet, dans le couvercle qu'elle concerne, il est prévu, en combinaison, d'une part des moyens permettant de le fixer rigidement à l'extrémité du tube et, d'autre part, des moyens permettant de dilater radialement son joint annulaire, après que le couvercle ait été préalablement engagé et fixé dans le tube, ces moyens étant actionnés de manière indépendante de telle sorte que les fonctions d'étanchéité et de retenue mécanique sont totalement séparées. Suivant une forme d'exécution simple de l'invention, les moyens pour la fixation du couvercle à l'extrémité à fermer de l'élément tubulaire comprennent au moins deux verrous répartis régulièrement à la périphérie de la face supérieure du couvercle et dont le pêne coulissant radialement est mobile entre une position effacée permettant la mise en place et le retrait du couvercle et une position active dans laquelle il fait saillie radialement à la périphérie du couvercle de manière à pouvoir être engagé dans un trou percé dans la paroi de l'élément tubulaire pour lui servir de gâche. De préférence, pour faciliter la mise en coïncidence des verrous et des gâches lors de la mise en place du couvercle en limitant son enfoncement dans l'élément tubulaire à la valeur désirée, le couvercle est équipé d'au moins deux butées d'enfoncement régulièrement réparties à sa périphérie et dont les parties actives qui font saillie radialement à la périphérie du couvercle sont aptes à prendre appui contre le bord supérieur de l'élément tubulaire. Par exemple, chacune de ces butées est constituée par une saillie radialement externe solidaire de la partie supérieure du corps de l'un des verrous. Suivant une variante d'exécution intéressante de l'invention, chacun des corps d'au moins deux verrous diamétralement opposés présente un talon en saillie radiale intérieure apte à servir de poignée de manoeuvre du couvercle. Suivant une forme d'exécution simple de l'invention, le pêne de chaque verrou est constitué par une tige lisse présentant une tête de limitation de course en position active et la glissière dans laquelle il est monté coulissant possède un joint torique traversé par le pêne et lui servant de frein. Suivant une forme d'exécution préférée de l'invention, le couvercle est composé de deux disques circulaires dont le diamètre extérieur commun est sensiblement égal à celui de l'alésage de l'élément tubulaire, qui sont assemblés l'un à l'autre avec possibilité de déplacement axial sur une course prédéterminée, l'un de ces disques présentant un bord biseauté conférant à sa face interne un diamètre inférieur à celui précité, de manière à ménager à sa périphérie une gorge annulaire apte à loger un joint d'étanchéité de dimensions et formes telles qu'un rapprochement des deux disques l'un contre l'autre tend à expulser le joint hors de la gorge lui servant de logement en l'appliquant fortement contre la face interne de la paroi de l'élément tubulaire, des moyens étant prévus pour écarter ou rapprocher les disques l'un de l'autre, à volonté, selon que l'on veut rétracter ou dilater le joint. Un joint torique convient parfaitement à cette fonction. Les éléments tubulaires auxquels est destiné ce type de couvercle sont généralement en PVC. C'est pourquoi, suivant une caractéristique particulière de l'invention ayant pour but de faciliter la recherche de. l'emplacement du couvercle lorsqu'il est totalement enterré, au moins l'un des deux disques qui le composent comporte une plaque en un métal facile à détecter. Pour faciliter la réalisation, à proximité du bord supérieur de l'élément tubulaire, des trous devant servir de gâches aux pênes des verrous du couvercle, il est prévu un gabarit de perçage engageable sur l'extrémité supérieure de cet élément tubulaire ayant la forme d'un collier apte à être serré sur l'élément tubulaire, et équipé de butées radiales de fin d'engagement et de pattes longitudinales ayant la même répartition angulaire que les verrous du couvercle et dont chacune présente un perçage pour le guidage d'une mèche ou d'un foret pour la réalisation du trou devant servir de gâche au verrou correspondant. De toute façon, l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de l'invention Figure 1 est une vue en perspective éclatée montrant l'extrémité supérieure de l'élément tubulaire à fermer et le couvercle de fermeture étanche qui lui est destiné Figures 2 et 3 sont des vues en coupe axiale de l'extrémité supérieure de l'élément tubulaire à fermer, après mise en place du couvercle mais, respectivement, avant et après verrouillage et écrasement du joint d'étanchéité Figure 4 montre, en perspective, un gabarit adaptable à l'extrémité supérieure de l'élément tubulaire pour le perçage des trous devant servir de gâches aux verrous du couvercle Figure 5 montre l'extrémité supérieure de l'élément tubulaire après mise en place du gabarit de perçage. Le couvercle, désigné par la référence générale 2 est destiné à fermer l'extrémité supérieure d'un élément tubulaire 3. Cette fermeture doit être réalisée de façon étanche et de manière à permettre au couvercle 2 de résister à des pressions élevées susceptibles d'engendrer des forces d'arrachement de l'ordre d'une ou plusieurs tonnes. C'est le cas notamment lorsque l'élément tubulaire 3 est la branche verticale d'un té de curage d'une canalisation enterrée dans le sol. Ces canalisations sont enterrées à des profondeurs susceptibles de varier le long de leur trajet et la longueur de la branche verticale du té d'ancrage ne peut pas toujours être déterminée à l'avance, et il est intéressant, comme le permet la présente invention, de pouvoir réaliser sa mise à la longueur et sa fermeture sur chantier. Comme le montre le dessin, et notamment les figures 2 et 3, le couvercle 2 est composé de deux disques 2a,2b de même diamètre extérieur sensiblement égal à l'alésage de l'élément tubulaire 3 pour permettre leur engagement dans cet élément tubulaire 3, assemblés l'un à l'autre à l'aide de quatre boulons 4 permettant, par la manoeuvre des écrous 4a des boulons 4, de les serrer l'un contre l'autre, comme illustré sur la figure 3, ou d'autoriser leur écartement sur une course prédéterminée, telle qu'illustrée sur la figure 2. Le corps périphérique du disque inférieur 2b est biseauté de manière que le diamètre de sa face la plus proche du disque 2a soit inférieur à celui de son autre face, ce qui a pour effet de ménager, à la périphérie de ce disque 2b, une gorge 5 susceptible de loger un joint torique 6. En adoptant un joint torique de dimension appropriée, il est possible, comme cela ressort de l'examen comparatif des figures 2 et 3, en rapprochant le disque 2b du disque 2a par vissage des écrous 4a des boulons 4, de tendre à provoquer, par l'écrasement du joint torique 6, son expulsion hors de la gorge 5 lui servant de logement et, par conséquent, son écrasement contre la face interne cylindrique de l'élément tubulaire 3 lorsque le couvercle 2 a été préalablement engagé dans l'extrémité supérieure de cet élément tubulaire 3. Comme indiqué précédemment, des essais ont démontré que le coincement du couvercle 2 obtenu par la dilatation du joint G et son application sous forte pression contre la face interne de l'élément tubulaire 3 n'est pas suffisant pour permettre au couvercle 2 de résister à des fortes pressions régnant dans l'élément tubulaire 3 et susceptibles d'engendrer contre lui une force d'expulsion de l'ordre d'une ou plusieurs tonnes. Pour pallier cet inconvénient, le disque supérieur 2a du couvercle 2 supporte au moins deux verrous, et de préférence quatre verrous 7, répartis régulièrement à la périphérie de ce disque 2a, c'est-à-dire décalés de 900 l'un par rapport à ceux qui l'encadrent. Comme le montre plus particulièrement les figures 2 et 3, chaque verrou 7 comprend un corps 7a fixé à la face supérieure du disque 2a à proximité de sa périphérie et présentant un alésage 7b disposé radialement par rapport au disque 2a et destiné à servir de glissière à un pêne 8 mobile axialement entre deux positions extrêmes, à savoir une position rétractée dans laquelle son extrémité radialement extérieure est effacée par rapport à l'extrémité radialement externe de sa glissière 7b, comme illustré sur la figure 2, et une position de verrouillage dans laquelle l'extrémité radialement externe du pêne fait saillie radialement au-delà de l'extrémité radialement externe de la glissière 7b et, par conséquent, au-delà du bord périphérique du disque 2a, comme illustré sur la figure 3. Il faut noter en outre que chaque corps 7a de verrou 7 présente, dans sa partie supérieure, une saillie radiale externe 7c destinée à prendre appui contre le bord 3a de l'extrémité supérieure de l'élément tubulaire 3, de manière à constituer une butée de limitation d'engagement du couvercle 2 dans l'élément tubulaire 3, comme illustré sur les figures 2 et 3. Le mode d'utilisation de ce couvercle 2 est le suivant : les pênes 8 des verrous 7 étant en position rétractée et les disques 2a et 2b étant suffisamment écartés l'un de l'autre pour que le joint torique 6 ne soit pas comprimé et que son diamètre extérieur ne soit pas supérieur à l'alésage de l'élément tubulaire 3, comme illustré sur la figure 2, le couvercle est mis en place par engagement dans l'extrémité supérieure de l'élément tubulaire 3 jusqu'à ce que les butées d'enfoncement 7c soient en contact avec cette extrémité supérieure. Dans cette position, les pênes 8 sont au niveau des trous 9 préalablement aménagés dans la paroi de l'élément tubulaire 3 pour leur servir de gâches, ces trous 9 ayant évidemment la même répartition angulaire que les verrous 7. Il suffit alors d'orienter le couvercle 2 pour que chaque pêne 8 coïncide avec une gâche 9. On peut alors déplacer chaque pêne 8, sur une course limitée par sa tête 8a, de sa position rétractée à sa position active de verrouillage, c'est-à-dire dans son autre position extrême dans laquelle son extrémité la plus externe radialement traverse la gâche 9 lui correspondant. Ayant ainsi réalisé le verrouillage du couvercle 2 par rapport à l'élément tubulaire 3, on peut alors agir sur les écrous 4a des boulons 4 pour assurer l'étanchéification de la fermeture par écrasement et dilatation du joint torique 6 en rapprochant le disque inférieur 2b du disque supérieur 2a jusque dans la position illustrée sur la figure 3. Comme on le voit, les moyens de verrouillage du couvercle 2 dans l'élément tubulaire 3 et les moyens permettant l'étanchéificatîon de la fermeture obtenue par le couvercle 2 sont totalement indépendants les uns des autres puisque les premiers sont constitués par les verrous 7 et les seconds par les boulons 4. Suivant une autre caractéristique de l'invention facilitant les manoeuvres du couvercle 2, au moins les corps 7a d'au moins deux verrous 7 diamétralement opposés présentent, dans leur partie supérieure, un talon 7d orienté radialement à l'intérieur et servant de poignée. Suivant une autre caractéristique de l'invention procurant une meilleure stabilité aux pênes 8 des verrous 7, chaque alésage 7b d'un corps 7a de verrou 7 comporte un joint torique 11 traversé par le pêne 8 correspondant auquel il sert de frein par suite des forces de friction qu'il engendre lors des déplacements axiaux du pêne 8 dans sa glissière 7b. Comme indiqué précédemment, l'aménagement indispensable de l'extrémité supérieure de l'élément tubulaire 3 pour l'adaptation du couvercle 2 nécessite seulement le tronçonnage de cet élément tubulaire 3 à la hauteur désirée et le perçage des trous 9 servant de gâches aux pênes 8 des verrous 7. Le perçage des trous 9 après la découpe au niveau désiré de l'extrémité supérieure de l'élément tubulaire 3 est facilité par l'utilisation des gabarits 12 conformes à celui illustré sur les figures 4 et 5. Ce gabarit 12, volontairement conçu de manière très simple, comprend essentiellement un collier 12a apte à être serré sur l'extrémité supérieure de l'élément tubulaire 3 par rapprochement, de manière connue en soi, de ses extrémités 12b coudées à angle droit. Ce collier 12a porte, avec la même répartition angulaire que les verrous 7, des pattes 13 en forme d'équerre. La branche supérieure horizontale 13a de chaque patte 13 placée au-dessus du bord supérieur du collier 12a sert de butée limitant l'engagement de ce collier sur l'extrémité supérieure de l'élément tubulaire 3 par appui contre le bord de cette extrémité supérieure. La branche verticale inférieure 13b de chaque patte 13 présente, au niveau désiré des trous 9a de l'élément tubulaire 3, un trou de guidage 14 destiné à guider le foret de perçage utilisé pour la réalisation des trous 9a dans la paroi de l'élément tubulaire 3. Comme on le voit, l'aménagement de l'extrémité supérieure de l'élément tubulaire 3 peut être très facilement réalisé en chantier, de sorte que la mise à la longueur de cet élément tubulaire 3 peut être réalisé sur place, en fonction de la profondeur à laquelle on désire enterrer le couvercle 2. Les éléments tubulaires 3 étant généralement en une matière plastique appropriée, et notamment en PVC, au moins l'un des deux disques 2a ou 2b de chaque couvercle 2 comporte une plaque en un métal inaltérable et facile à détecter par les moyens conventionnels de détection Il sera alors facile de retrouver l'emplacement du té de curage d'une canalisation totalement enterrée. - REVENDlCATIONS - 1.- Couvercle de fermeture étanche d'un élément tubulaire, caractérisé en ce qu'il comprend, en combinaison, d'une part des moyens permettant de le fixer rigidement à l'extrémité du tube (3) et, d'autre part, des moyens permettant de dilater radialement son joint annulaire d'étanchéité (6), après que le couvercle (2) ait été préalablement engagé et fixé dans le tube (3), ces moyens étant actionnés de manière indépendante de telle sorte que les fonctions d'étanchéité et de retenue mécaniques sont totalement séparées. 2.- Couvercle selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens pour la fixation du couvercle (2) à l'extrémité à fermer de l'élément tubulaire (3) comprennent au moins deux verrous (7) répartis régulièrement à la périphérie de la face supérieure du couvercle (2) et dont le pêne (8) coulissant radialement est mobile entre une position effacée permettant la mise en place et le retrait du couvercle (2) et une position active dans laquelle il fait saillie radialement à la périphérie du couvercle (2) de manière à pouvoir être engagé dans un trou (9) percé dans la paroi de l'élément tubulaire (3) pour lui servir de gâche. 3.- Couvercle selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce qu'il est équipé d'au moins deux butées d'enfoncement (7c) régulièrement réparties à sa périphérie et dont les parties actives qui font saillie radialement à la périphérie du couvercle (2) sont aptes à prendre appui contre le bord supérieur de l'élément tubulaire (3). 4.- Couvercle selon la revendication 3, caractérisé en ce que chacune de ces butées (7c) est constituée par une saillie radialement externe solidaire de la partie supérieure du corps (7a) de l'un des verrous (7). 5.- Couvercle selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que chacun des corps (7a) d'au moins deux verrous (7c) diamétralement opposés présente un talon (7d) en saillie radiale intérieure apte à servir de poignée de manoeuvre du couvercle. 6.- Couvercle selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que le pêne (8) de chaque verrou (7) est constitué par une tige lisse présentant une tête (8a) de limitation de course en position active. 7.- Couvercle selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que la glissière (7b) dans laquelle chaque pêne (8) est monté coulissant possède un joint torique (11) traversé par le pêne (8) lui servant de frein. 8.- Couvercle selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il est composé de deux disques circulaires (2a,2b) dont le diamètre extérieur commun est sensiblement égal à celui de l'alésage de l'élément tubulaire (3), qui sont assemblés l'un à l'autre avec possibilité de déplacement axial sur une course prédéterminée, au moins l'un (2b) de ces disques présentant un bord biseauté conférant à sa face interne un diamètre inférieur à celui précité, de manière à ménager à sa périphérie une gorge annulaire (5) apte à loger un joint d'étanchéité (6) de dimensions et formes telles qu'un rapprochement des deux disques (2a,2b) l'un contre l'autre tend à expulser le joint (6) hors de sa gorge (5) en l'appliquant fortement contre la face interne de la paroi de l'élément tubulaire (3), des moyens étant prévus pour écarter ou rapprocher les disuqes l'un de l'autre, à volonté, selon que l'on veut rétracter ou dilater le joint (6). 9.- Couvercle selon la revendication 8, caractérisé en cce que le joint d'étanchéité (6) est un joint torique. 10.- Couvercle selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'au moins l'un des deux disques (2a,2b) qui le composent comporte une plaque en un métal facile à détecter. 11.- Gabarit de perçage pour l'aménagement de l'extrémité de l'élément tubulaire à fermer à l'aide du couvercle selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'il est constitué par un collier (12) apte à être engagé et serré sur l'élément tubulaire (3), et équipé de butées radiales de fin d'engagement (13a) et de pattes longitudinales (13in) ayant la même répartition angulaire que les verrous (7) du couvercle (2) et dont chacune présente un perçage (14) pour le guidage d'une mèche ou d'un foret pour la réalisation du trou (9) devant servir de gâche au pêne (8) du verrou correspondant.