Brevet FR2658898A1 — publié le 19910830

La présente invention concerne un raccord notamment pour tube en matière thermo-plastique. Il existe essentiellement deux types de raccords pour relier un tube en matière thermo-plastique à un tube rigide, un collecteur, un distributeur, une nourrice ou analogue. Ces raccords comportent une virole interne et une bague de serrage, la virole portant extérieurement une ou plusieurs protubérances destinées à réaliser l'accrochage du tube qu'elle équipe. Le premier type de raccord comporte une bague de serrage à réglage par système à vis sans fin. Il a l'avantage d'une très grande facilité d'emploi, mais présente l'inconvénient d'avoir un serrage dépendant de la technicité de l'utilisateur, voire de sa musculature. Or, en cas de serrage insuffisant, le raccord manque d'étanchéité et en cas de serrage trop fort, il en résulte, avec les variations de température, un véritable fluage du tube qui met en Jeu l'étanchéité du système. Le second type de raccord comporte une bague de serrage constituée d'un cylindre calibré. Il présente l'avantage, par rapport au précédent, d'assurer un maintien correct du tube, puisque chacune de ses pièces est réalisée en usine, donc objectivement contrôlée. Mais l'un et l'autre de ces deux types de raccords présentent un double inconvénient. D'une part, les coups de bélier, inévitables, tendent à désolidariser la virole du tube qu'elle équipe et provoquent un viellissement de celui-ci sous l'action des protubérances d'accrochage. D'autre part, si la mise en place de la virole dans le tube, quelque peu gênée par la présence des protubérances d'accrochage, n'est pas correcte, les variations de volume de la matière du tube intervenant en fonction de la température du fluide transporté ne peuvent qu'aggraver les conséquences de cette mise en place incorrecte. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients, en améliorant la résistance aux coups de bélier et en facilitant une mise en place précise de la virole interne. Elle a pour objet un raccord du type dans lequel le tube thermoplastique à raccorder est tenu entre la surface interne d'une bague de serrage et la surface externe d'une virole dont une extrémité porte une surface de butée et dont l'autre reste libre, l'ensemble des dites surfaces interne et externe portant au moins une protubérance d'accrochage, aaat#ié en ce que la surface de contact de la dite protubérance avec le dit tube thermo-plastique est plus grande sur la longueur correspondant à la moitié de la virole côté extrémité libre, que sur la longueur correspondant à la moitié de la virole côté portant la surface de butée. Cette disposition amène le double avantage énoncé ci-dessus. D'une part, le meilleur accrochage du tube dans la zone correspondant à la moitié de la virole côté extrémité libre, constitue une protection plus efficace contre les coups de bélier et, d'autre part, la moindre surface de contact entre tube et protubérances dans la zone correspondant à l'autre moitié de la virole permet plus facilement une mise en place précise de celui-ci, ainsi que l'absorption des différences de volume de la matière du tube lors des variations de température. Suivant une deuxième caractéristique de l'invention, la surface de contact entre la ou les protubérances d'accrochage et le tube présente un gradient décroissant de l'extrémité libre de la virole à son extrémité côté surface de butée. Suivant une autre caractéristique intéressante de l'invention, la zone libre de toute protubérance d'accrochage sur la virole, côté surface d'appui du tube, est plus grande que sur les viroles connues et possède une longueur minimum de trois millimètres et demi pour faciliter la mise en place de l'extrémité du tube ainsi que l'absorption des variations de volume de celui-ci. Suivant une autre caractéristique, le raccord comporte,à hauteur de la zone médiane de la virole, au moins une protubérance s'étendant de façon sensiblement contiune sur 360 de manière à isoler pratiquement les deux zones d'accrochage et à permettre à chacune d'entre elles de mieux jouer son propre rôle. Dans une variante intéressante de l'invention, l'extrémité libre de la virole possède un profil ne donnant pratiquement pas de prise à I' action longitudinale des coups de bélier sur la virole. En ce qui concerne l'accrochage entre tube, virole et/ou bague -de serrage, il peut être réalisé, par exemple, par un filet dont le pas, variable, diminue en se rapprochant de l'extrémité libre de la virole, ou par des filets concentriques parallèles dont l'écart est plus petit en se rapprochant de cette extrémité libre. D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront au cours de la description qui va suivre et qui se réfère aux dessins joints sur lesquels les figures l et 2 montrent un exemple de réalisation de l'invention, la figure 2 montrant un détail à grande échelle de la figure l les figures 3 et 4 illustrent deux variantes de réalisation de viroles pour raccordement femelle la figure 5 montre une variante de réalisation pour raccordement mâle. Le raccord de la figure 1 se compose d'une virole interne 1, d'un écrou de fixation 2 et d'une bague de serrage 3 qui maintient l'extrémité d'un tube 4 sur la virole 1. Cette virole 1 comporte une tête d'appui 5 qui retient l'écrou 2, et un épaulement qui constitue une surface de butée 6 de l'extrémité du tube 4. Pour assurer l'accrochage entre le tube 4 et la virole 1, cette dernière possède une protubérance extérieure en forme de filet hélicoïdal 7 à pas variable, le pas diminuant au fur et à mesure que le filet s'éloigne de la surface de butée 6 et s'approche de l'extrémité libre 8 de la virole 1. Cependant le filet 7 laisse libres deux zones 14 et 15 L'extrémité libre 8 de la virole 1 comporte (voir fig. 2) un chanfrein extérieur 9 formant une surface tronconique dont l'angle au sommet est de l'ordre de 160-, et un chanfrein intérieur 10, formant également une surface tronconique dont l'angle au sommet est de l'ordre de 60., le passage du premier chanfrein au second se faisant par un arrondi 11. Quant à la bague de serrage 3, ses deux arêtes intérieures ont été cassées et remplacées par deux surfaces arrondies 12 et 13. Dans ces conditions, le fonctionnement s'éffectue comme expliqué ciaprès. Lorsqu'on enfonce la virole 1 dans le tube 4, la zone 15 sans filet, favorise l'opération, le chanfrein 9 et l'arrondi 8 permettant le mouvement relatif de la virole 1 et du tube 4 sans risque d'abîmer celui-ci. En fin d'opération, la zone 14, également sans filet, favorise la mise en place correcte du tube par rapport à la surface de butée 6. Une fois la virole 1 en place dans le tube 4, on fait glisser la bague de serrage 3 jusqu'à ce qu'elle vienne en butée sur l'épaulement 6. Par rapport aux viroles équipant les raccords connus, on notera les différences suivantes. La première est le gradient de tenue du tube 4 réalisé par le filet 7 à pas variable, gradient qui apporte un double avantage en protégeant mieux le raccord contre les montées importantes en température et contre les coups de bélier. Dans le cas d'une montée importante du tube 4 en température, il se produit un allongement de celui-ci qui va tendre à le faire fluer de part et d'autre de la virole 1. D'un côté, ce tube est au contact avec la surface de butée 6, et l'absence de protubérances d'accrochage dans la partie 14 de la virole, jointe à la présence de moins de points d'accrochage sur la partie voisine de la virole, donne un certain Jeu pouvant absorber les variations de volume. Ce Jeu est encore augmenté par le fait que la zone 14 a une longueur plus importante que sur les viroles connues puisque, quel que soit le diamètre du tube, cette zone aura toujours une longueur minimum de trois millimètres et demi. Si, cependant, il se produisait un déplacement de matière, celui-ci serait gêné par le filet hélicoïdal 7 qui lui opposerait plusieurs obstacles successifs.Or on a constaté que, lorsque- les protubérances sont régulièrement disposées sur toute la longueur de la virole, la matière du tube, si elle passe le premier obstacle que constitue la première protubérance d'accrochage, passe facilement la seconde, et encore plus facilement la troisième. Par contre, le filet hélicoïdal à pas variable casse le mouvement de la matière après passage du premier obstacle, puis après éventuel passage du second etc. . De cette manière, on maîtrise bien mieux les effets de l'allongement du tube sur l'étanchéité du raccord. Dans le cas de coups de bélier, ceux-ci font d'abord sentir leurs effets sur l'extrémité libre 8 de la virole : la présence, dans cette zone, d'une plus grande surface de contact des protubérances d'accrochage limite précisément ces effets. Il faut également noter qu'une autre caractéristique de la virole illustrée figure 1 améliore encore la tenue du raccord contre les coups de bélier. Il s'agit de la section de l'extrémité libre de cette virole, section comportant successivement le chanfrein extérieur 9, l'arrondi 11 et le chanfrein intérieur 10, ce qui fait qu'aucune partie de 1' extrémité ne se trouve perpendiculaire à l'axe du tube 4. De plus, la plus grande partie de l'épaisseur du tube est occupée par le chanfrein intérieur 10, si bien que finalement, les efforts développés par les coups de bélier ont tendance à appuyer la virole 1 sur le tube 4. Enfin, on notera, toujours eu égard à la technique connue, que l'effet de cisaillement qui ne manque pas de se produire sur le tube à la limite d'appui de l'extrémité libre de la virole 1 et de la bague de serrage 3 lorsque ces deux limites sont au même niveau est, sinon annulé, du moins considérablement réduit par le décalage entre ces deux limites dans la réalisation présente. Sur la virole illustrée figure 3, les protubérances d'accrochage de la virole 16 sont constituées par cinq séries circulaires de pointes de diamant. Côté extrémité libre de la virole, on a trois séries 17, 18 et 19 assez rapprochées pour que leurs pointes de diamant soient disposées en quinconce. Vers la partie médiane, on a une rangée continue de pointes de diamant et côté opposé, on a une série 21 de pointes de diamant espacées. Une telle disposition, par le gradient qu'elle comporte, possède les mêmes avantages que le filet hélicoïdal 7 de la virole de la figure 1. Mais elle apporte un autre avantage qui est de présenter, par sa série de pointes de diamant 20, un obstacle plus important entre les deux moitiés de la virole 16, ce qui a pour résultat de mieux les isoler et donc de permettre, d'une part, aux protubérances d'accrochage des rangées 17, 18 et 19 de mieux résister aux coups de bélier et, d'autre part, à l'extrémité du tube d'avoir moins de contraintes à surmonter pour faire face aux variations de volume dues aux changements de température. Il est entendu que l'on peut, sans sortir de l'invention, modifier des détails de construction ou leur arrangement en vue d'arriver à un même résultat. La figure 4, par exemple, montre une virole 22 équipée de cinq filets circulaires parallèles 23 à 26 laissant libres les deux zones 28 et 29. La distance entre le filet 23 et le filet 24 est la même qu'entre les filets 24 et 25. Par contre, la distance entre le filet 25 et le filet 26 est plus grand, la distance entre le filet 26 et le filet 27 étant encore plus grande. Le fonctionnement d'un raccord équipé d'une telle virole est à peu près le même que celui du raccord illustré par le figure 1. A titre de variante, on a, sur la figure 5, une virole 28 pour raccord niable, qui comporte à cet effet une tête filetée 29. On notera que cette virole ne comporte que trois des cinq filets constituant les protubérances d'accrochage du tube 35, à savoir les filets 30, 31 et 32, tandis que les filets 33 et 34 sont portés par le bague de serrage 36. Là encore, le fonctionnement d'un tel raccord est le même que celui des autres raccords décrits. D'autres variantes sont possibles. Par exemple, la ou les protubérances pourraient ne pas se trouver sur la face externe de la virole, mais sur la face interne de la bague de serrage. Au lieu d'être parallèles, les filets des figures 4 et 5 pourraient être disposés de manière que deux filets voisins forment entre eux un angle aigu. Bien que les seules bagues de serrage illustrées soient des bagues calibrées, il est bien sûr possible de réaliser suivant l'invention un raccord avec bague de serrage du type à réglage par vis. F.EYENDIr.ATIQES 1. Raccord destiné à relier un tube en matière thermo-plastique à un tube rigide, un collecteur, un distributeur, une nourrice ou analogue, du type dans lequel le tube à raccorder (4, 35) est tenu entre la surface interne d'une bague de serrage (3, 36) et la surface externe d'une virole (1, 16, 22, 28) dont une extrémité porte une surface de butée (6) de l'extrémité du dit tube (4, 35) et dont l'autre (8) reste libre, l'ensemble des dites surfaces interne et externe portant au moins une protubérance d'accrochage (7, 17-21, 23-27, 30-34), caractérisé en ce que la surface de contact de la dite protubérance (7, 17-21, 23-27, 30-34) avec le dit tube (4, 35) est plus grande sur la longueur correspondant à la moitié de la virole (1, 16, 22, 28) côté extrémité libre (8), que sur la longueur correspondant à la moitié de la virole côté portant la surface de butée (6). 2. Raccord suivant la revendication 1 caractérisé en ce que la surface de contact entre la protubérance d'accrochage (7, 17-21, 23-27, 30-34) et le tube à raccorder (4, 35) présente un gradient croissant de l'extrémité de la virole portant la surface de butée (6)à son extrémité libre (8). 3. Raccord suivant l'une des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que la surface externe de la virole (1, 16, 22, 28) et la surface interne de la bague de serrage (3, 36) présentent, côté extrémité du tube (4, 35), une surface libre (14) de toute protubérance d'au moins trois millimètres et demi. 4. Raccord suivant la revendication 3 caractérisé en ce qu'il comporte, à hauteur de la zone médiane de la virole (1, 16, 22, 28), au moins une protubérance s'éténdant de façon sensiblement continue sur 360'. 5. Raccord suivant l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la virole (1, 16, 22, 28) comporte un chanfrein intérieur (10) à son extrémité libre (8).. 6. Raccord suivant l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la virole (1, 16, 22, 28) comporte, à son extrémité libre (8), un chanfrein extérieur (9) formant une surface tronconique dont l'angle au sommet est supérieur à 120-. 7. Raccord suivant l'une quelconque des revendications 5 ou 6 caractérisé en ce que l'extrémité libre (8) de la virole se termine par un arrondi (11). 8. Raccord suivant l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la protubérance d'accrochage est constituée par un filet hélicoïdal (7) à pas variable croissant au fur et à mesure qu'il s'approche de l'extrémité libre (8) de la virole. O Raccord suivant L'uns quelconque des revendications 1 a 7 comportant plusieurs protubérances d'accrochage caractérisé en ce que ces protubérances sont constituées par des tores dont l'écartement entre eux augmente au fur et à mesure qu'ils s'approchent de l'extrémité libre (8) de la virole. 10. Raccord suivant 11 une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la limite d'appui de l'extrémité libre de la virole (1, 16, 22, 28) sur l'intérieur du tube (4, 35) est décalée par rapport à la limite d'appui de la bague de serrage (3, 36) sur la partie extérieure du dit tube (4, 35).