Brevet FR2622952A1 — publié le 19890512

ACCOUPLEMENT TUBULAIRE POUR SOLIDARISER DEUX TUBES SUR LEURS REGIONS EXTREMES NON PROFILEES ^.-.- -. La présente invention se rapporte à un accouplement tu- -.--.bulaire-pour-solidariser deux tubes sur des régions extrêmes. non profilées de ces tubes, comportant un collier desserrage qui peut être"bandé tout autour des régions extrêmes des tubes, par l'intermédiaire d'au moins un dispositif de blocage, est muni d'au moins deux rangées de griffes en dents de scie s'étendant sur le pourtour interne du collier, en vue de la pénétration dans les tubes, et présente un nombre n d'inter- stices interrompant ce collier dans le sens circonférentiel.. Dans un accouplement tubulaire connu de ce genre, tel qu'illustré schématiquement par une vue axiale sur la figure 1 des dessins annexés (voir également les brevets DE-C-25 55 179 et DE-C-36 26 289), les griffes présentent, observées dans le sens axial du collier de serrage, des arêtes latéra- les de délimitation sensiblement de même longueur qui forment * un angle approximativement droit ou aigu, de telle sorte que, * lors du serrage de l'accouplement, ces griffes s'enfoncent dans le matériau constituant les tubes. Dans ce cas cepen- dant, l'on constate l'effet consistant en ce que, lors du bandage du collier, les griffes qui sont situées dans une - région partielle, contiguë à un interstice dudit collier, de * la moitié du tronçon circonférentiel de ce collier dont les extrémités sont respectivement limitrophes d'un interstice, doivent non seulement s'enfoncer radialement dans le matériau constituant les tubes, mais doivent également, au cours de leur décalage en direction de l'interstice voisin, résultant du serrage, repousser dans le sens périphérique le matériau constituant les tubes. Cela signifie. non seulement qu'une forte résistance doit être surmontée, mais cela implique 30. également une déformation en déport du matériau constituant les tubes, devant les griffes, et donc un accroissement en- core plus marqué de la résistance de serrage. Il peut alors advenir que les griffes, situées dans une région périphérique centrale du tronçon circonférentiel du collier s'étendant d'un interstice à l'interstice suivant, ne s'enfoncent que légèrement, voire pas du tout dans le matériau constituant les tubes, et ne contribuent par conséquent pas à absorber des forces appliquées, dans le sens axial, aux tubes devant ê tre: solidarisés. L'"invention a pour objet de fournir un accouplement tu- bulaire du type cité en introduction, dans lequel toutes les griffes s'enfoncent d'une manière largement uniforme dans le matériau constituant les tubes, et contribuent à absorber des forces de traction axiale. Conformément à l'invention, cet objet est atteint par le fait que, dans chaque tronçon circonférentiel du collier de serrage, dont la longueur circonférentielle représente un nième du demi-pourtour du collier et qui est adjacent à l'un des interstices par l'une de ses extrémités, au moins dans une région partielle du tronçon circonférentiel qui est at- tenante à cette extrémité, les flancs des griffes délimitant le contour de ces griffes, considéré dans le sens axial du collier de serrage, présentent des longueurs différentes et les flancs des griffes les plus longs se trouvent du côté desdites griffes qui est tourné vers l'interstice limitro- phe. Dans cette réalisation, les griffes peuvent être plus aisément déplacées dans le sens périphérique en "attaquant" par.leurs flancs les plus longs, sans gauchissements du maté- riau constituant.les tubes, de sorte que, lors du bandage du collier, les griffes situées dans une région partielle cen- trale du tronçon circonférentiel adjacent à l'interstice ou à un interstice considéré peuvent, elles aussi, pénétrer suf- fisamment en profondeur dans le matériau constituant les tubes et peuvent contribuer à compenser la traction axiale. L'invention va à présent être décrite plus en détailaà titre d'exemples nullement limitatifs, en regard des dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une vue axiale schématique d'un accou- plement tubulaire connu; la figure 2 est une vue. axiale, avec coupe partielle, d'un-accouplement tubulaire conforme à l'invention -la figure3 es.t.une coupe axiale de.1 'accouplement tubu- aireselon la ligne IIIIII de la figure 2; la figure 4 illustre, à'échelle..agrandie,-un fragment de l'accouplement tubulaire selon la figure 2 - la figure 5 est une vue axiale schématique d'un autre exemple de réalisation d'un accouplement tubulaire selon l'in- vention; et l'a figure 6 est une vue axiale schématique d'un troisiè- me exemple de réalisation d'un accouplement tubulaire confor- me à l'invention., L'accouplement tubulaire connu, d'après la figure 1, comprend deux moitiés périphériques 1 dont seulement l'une est représentée intégralement en vue de simplifier l'illus- tration. A leurs extrémités,. ces moitiés périphériques 1 sont pourvues de mâchoires de serrage 2 qui font'sensiblement saillie vers l'extérieur dans le sens radial et sont bloquées ensemble, en vue du serrage de l'accouplement tubulaire, au moyen de boulons de blocage 3 traversant des trous de ces mâchoires 2, ce.qui se traduit par une réduction de largeur de.deux interstices 4 situés entre. les extrémités des moitiés périphériques 1. : A la-face interne des moitiés périphériques 1, au moins deux.rangées degriffes S'en dents de scie, s'étendant dans' le sens périphérique du collier: de serrage, sont prévues.pour pénétrer dans des tubes 6, 7. devant être solidarisés; plus précisément, au moins une rangée de griffes 5 est prévue pour chaque.tube. Des flancs 8, délimitant le contour des griffes 5 consi- déré dans le, sens axial du collier de serrage, sont de même longueur et forment un angle compris entre un angle aigu et un angle droit. Le bandage du collier de serrage s'accompagne non seule- ment d'une diminution de diamètre des moitiés périphériques 1 ou moitiés du collier, mais.également d'un déplacement de ces moitiés 1 dans la direction de flèches 9. Au cours de ce dé- placement, au moins les griffes 5'situées dans des régions partielles T adjacentes auxinterstices 4 accomplissent un mouvement notable dans le sens.circonférentiel, vers.l'inter- -stice 4 attenant. Il en résulte que les griffes 5. situèes de. - part et d'autre d'un interstice 4, '-dans ces régions partiel- les T, refoulent périphériquement le matériau constituant les tubes.en direction de l'interstice 4 attenant, ce qui impli- que-en fin de compte des déformations 10 en déport, devant les griffes 5. De ce fait, la force de serrage nécessaire au bandage du collier devient excessivement grande, si bien que les griffes 5 situées en dehors-des régions partielles T ne pénètrent plus suffisamment 1-oin,, voire pas du tout.dans le matériau constituant les tubes; en conséquence, elles ne contribuent que faiblement,- voire pas. du tout à absorber des -forces axiales ayanttendance à dissocier axialement.les deux tubes 6, 7, par déboitement. L'accouplement tubulaire conforme à l'invention, selon les' figures 2. à 4, comprend un collier de-.serrage 13 en mé- tal et une garniture annulaire d'étanchement 14 (figure 3) en un matériau doué de l'élasticité du caoutchouc. Le col- lier 13-se compose de deux.moitié.s périphériques 11 quali- - 25 fiées de "demi-colliers", qui sont sensiblement semi-circu- laires dans le sens axial et comprennent, à chaque fois, un ruban de serrage 15 ondulé dans le sens axial des tubes 6, 7,, deux dispositifs 16 d'arrêt axial et un dispositif de bloca- ge-muni de deux rubans de blocage 17 soudés extérieurement 'sur le ruban de serrage- 15, et dont les extrémités sont coudées pour former des mâchoires de serrage 18 faisant sen- siblement saillie vers l'extérieur dans-le sens radial; ainsi que de boulons de blocage_19 franchissant des trous des mâchoires de serrage 18, et repérés schématiquement par des lignes en traits mixtes. Deux ondulations axialement externes du ruban de serra- ge 15 forment, par leurs flancs, les parois latérales 20, 21 de chambres annulaires 22 de section sensiblement trapézoïda- Te, *ouvertes radialement vers. l'intérieur (voir notamment la figure 3). Deux autres ondulations 23 en saillie radiale- vers l'intérieur s'engagent dans des gorges annulaires de configu- ration correspondante ménagées dans la paroi circonférentielle - radialement externe de la garniture d'étanchement 14, de part et d'autre du joint d'aboutement des extrémités des tubes. Une ondulation axialement centrale 24, saillant vers l'inté- rieur dans le sens radial, est enfoncée dans une région axia- lement centrale 25 de la garniture 14 qui, avant le blocage, est extérieurement et intérieurement lisse dans le sens axial. Deux régions axialement externes 26 de la garniture 14 sont munies, sur leur côté radialement interne, de lèvres péri- phériques d'étanchement 27 se faisant mutuellement face dans le sens axial, et sont emprisonnées entre les flancs de deux ondulations 28 saillant radialement vers l'extérieur. Conformément à la figure 2, chaque interstice 4 entre les extrémités des rubans de serrage 15 est comblé par une patte respective 29 qui est ondulée, tout comme la zone des- dits rubans 15 située. entre les chambres annulaires 22, et est interposée entre la garniture.d'étanchement 14 et lesdits rubans 15. Comme le montrent en particulier les figures 2 et 3, les dispositifs d'arrêt 16 sont constitués par des éléments d'ar- rét 30 de forme sensiblement trapézoïdale en coupe axiale, qui se trouvent sur un arc de cercle correspondant à la cour- bure des chambres-annulaires 22 et. dont des parois latérales 31. décrivent, avec la direction longitudinale des tubes, un angle d'inclinaison plus petit que celui des parois latéra- les 20, 21 des chambres annulaires 22 (figure 3.). Tous les bords radialement internes des éléments d'arrêt , qui s'étendent dans le sens circonférentiel, sont pourvus de griffes 32 en dents de scie destinées à pénétrer radiale- ment dans le matériau constituant les tubes. Ainsi, les élé- ments d'arrêt 30 sont reliés mutuellement d'un seul bloc dans le sens circonférentiel, de sorte qu'il est donné naissance à des anneaux d'arrêt s'étendant sur la moitié du pourtouret séparés par les interstices 4, et que le diamètre de ces an- neaux-d'arrêt peut diminuer lors du bandage du collier de -serrage 13. Les dispositifs d'arrêt 16-sont dimensionnés de façon que, après l'introduction dans les chambres annulaires 22, ils viennent s'appliquer par les surfaces radialement exter- nes de leurs. parois latérales 31 contre les arêtes radialement internes desdites chambres 22, et contre le fond de ces cham- bres 22 par leurs parois transversales radialement externes (voir en particulier la figure 3). En outre, le rayon interne des dispositifs 16 est choisi plus petit que le rayon interne des parois latérales 20, 21 des chambres 22, si bien que les griffes 32 dépassent radialement, vers l'intérieur, au-delà desdites parois latérales 20, 21. Par ailleurs, les parois transversales des dispositifs d'arrêt 16 sont percées de trous agencés avec répartition dans le sens circonférentiel et traversés, à chaque fois, par une cuvette 33 qui repose, par des ailes 34 dépassant radialement de cette cuvette 33 dans le sens circonférentiel, sur le côté radialement interne du bord du trou-considéré, et qui est rapportée par soudage par points, au moyen de son fond, sur le fond de la chambre annulaire 22 considérée. Comme le révèle en particulier le fragment A de la fi-. gure 2, illustré à. échelle agrandie surla figure 4, des flancs 35, '36 délimitant le contour des griffes 32, considé- ré dans le sens axial du collier de serrage 13, présentent des longueurs différentes; les flancs 35 des griffes les plus longs se trouvent alors du côté desdites griffes qui est tourné vers l'interstice 4 limitrophe. Ainsi, il est à coup sûr fait en sorte que, lors du bandage du collier de serrage 13, tout particvlièrement les griffes 32 situées dans les régions partielles T des moitiés périphériques 11, qui sont limitrophes des interstices 4, ne provoquent aucun refoulement ni voilement notable du matériau 2622'952 constituant les tubes, mais glissent plus ou moins dans le sens circonférentiel à l'écart de ce matériau-; mais qu'el- les s'enfoncent toutefois d'une profondeur -suffisante dans .. ce ma. tériau constituant..les tubes, desorte que, lors du 5. déplacement des.moitiés périphériques 11 du collier 13 dans..- la-direction des'.flèches.9, le es. griffes3.2-restantes, inter- calées-'entre les-..régions partie-lles.' T d.'une moitié périphé-" riqu'e' 11 considérée, s'enfoncent elles aussi d'une profon- deur suffisante dans 'le. matériau-constituant les tubes, et contribuent au verrouillage axial de ces tubes dans l'accou- plement tubulaire. Dans l'exemple de réalisation d'après les figures 2 à 4, toutes les griffes 32 sont de réalisation identique sur un tronçon circonférentiel UA1 qui s'étend sur la demi- 'longueur-circonférentielle de la moitié périphérique 11. Toutefois, il est également possible de réaliser de la ma- nière. illustrée, avec des flancs.35, 36 différemment longs, seulement les griffes 32 qui se trouvent dans une plus pe- tité 'région partielle- T de chaque tronçon circonférentiel UA1 attenante à l'interstice 4 considéré, mais de réaliser en revanche les griffes situées en dehors des régions partiel- les T avec des flancs de contour de même longueur, tels qu'illustrés par exemple-sur la figure 1. -La-figure 5 montre, par une illustration schématique, un exemple de ce type dans lequel le- collier de serrage 13 présente seulement uninterstice 4, et. seules- les griffes 32 situées dans les régions partielles T, attenantes à cet in- tersti-ce 4, de tronçons circonférentiels UA2 dont la longueur - circonférentielle est égale au demi-pourtour-du collier, sont réa.lisées munies. de fl'ancs.de contour différemment longs. ob- servés en élévation axiale, et les griffes 5 situées dans les.- régions restantes des tronçons circonférentiels UA2 sont conçues avec-des flancs de contour de même longueur. Là en- core cependant, dans chaque tronçon circonférentiel UA2 s'étendant sur la moitié du pourtour du collier, toutes les griffes 32 peuvent être de réalisation identique, et être tournées vers l'interstice 4 par'leur flanc le plus long. La figure 6 illustre un exemple de réalisation compre- nant quatre interstices 4, dans lequel la longueur circonfé- rentielle de chaque tronçon circonférentiel UA3 représente 5. 'un quart du demi-pourtour du collier de serrage.. Sur chaque tronçon circonférentiel UA3, l'on a'prévu, sur toute la ion-. gueur-circonférentielle de ce-tronçon UA3, des griffes 32 qui possedentdes flancs de longueurs différentes,,comme les flancs , 36 sur la figure 4, et.parmi lesquels les flancs les plus longs sont tournés vers l'interstice 4'-le plus proche. Là encore, seules les régions partielles T de chaque tronçon circonférentiel UA3 qui jouxtent les interstices 4 peuvent être pourvues de griffes 32, et les régions restantes présen- ter des griffes qui correspondent aux griffes 5 d'après la figure 1. En présence de colliers de serrage comptant trois inter- stices 4, les griffes peuvent être réalisées et agencées de façon similaire. En général, la longueur des tronçons circonférentiels UA1 à UA3 représente un nième du demi-pourtour du collier de serrage, n désignant le nombre des interstices 4. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à l'accouplement tubulaire décrit et représen- * té, sans sortir du cadre de l'invention. *9 REVENDICATION Accouplement tubulaire pour solidariser deux. tubes sur des régions extrêmes non profilées de ces.tubes, comportant un collier de. serrage qui peut être bandé tout autour des ré- g 'gions.extrêmes des tubes, par l'intermédiaire d'au moins un ; ' dispositif de blocage, est muni d'au.moins-deux rangées de - griffes en dents de scie s'étendant sur lepourtour interne - -,...,........ du collier, en vue de la pénétration dans les tubes, et pré- sente un nombre n d'interstices interrompant ce collier dans le sens circ. onférentiel, accouplement caractérisé par le fait que, dans chaque tronçon circonférentiel (UA,; UA2; UA3) du collier de serrage (13), dont la longueur circonférentiel- le représente u.n nième du demi-pourtour dudit collier et qui est adjacent à l'un des interstices (4) par l'une de ses ex- trémités, au moins dans une région partielle (T) du tronçon circonférentiel qui est attenante à cette extrémité, les flancs (35, 36) des griffes délimitant le contour de ces griffes (32), considéré dans le sens axial du collier de serrage (13), présentent des longueurs différentes et les flancs (35) des griffes les plus longs se trouvent du côté desdites griffes qui est tourné vers' l'interstice limitrophe (4).