Brevet FR2665509A1 — publié le 19920207

i La présente invention est relative au verrouillage des joints de tuyauterie Elle s'applique en particulier au verrouillage des joints dits auto- matiques, c'est-à-dire dans lesquels un bout mâle est introduit dans un emboîtement en comprimant radiale- ment une garniture d'étanchéité logée dans ce dernier. Dans ce cas, l'étanchéité est obtenue indépendamment du verrouillage, lequel est seulement destiné à éviter le déboîtement des joints lorsque la tuyauterie véhi- cule des fluides sous pression élevée. Toutefois, l'invention peut également s'appliquer au verrouillage des joints dits mécani- ques, c'est-à-dire dans lesquels l'étanchéité est obtenue en même temps que le verrouillage par com- pression axiale d'une garniture d'étanchéité. L'invention a pour but de fournir une technique fiable et économique de verrouillage des joints de tuyauterie. A cet effet, l'invention a pour objet une collerette rapportée pour joint entre éléments de tuyauterie, destinée à être mise en place sur un relief d'extrémité de forme conjuguée de l'un desdits éléments et à servir d'appui à un dispositif de verrouillage du joint, caractérisée en ce qu'elle présente sur au moins une partie de sa périphérie une demisection méridienne en L, la concavité du L étant tournée radialement vers l'intérieur. Suivant d'autres caractéristiques de l'in- vention: les branches du L sont orientées respec- tivement radialement et parallèlement à l'axe de la collerette; la collerette présente sur son côté con- vexe une surface d'appui inclinée; la surface d'appui inclinée s'étend, vers l'axe de la collerette, jusqu'en regard de la branche verticale du L; la branche verticale du L se termine par une surface cylindrique intérieure. L'invention a également pour objet un ensem- ble pour tuyauterie, comprenant au moins un élément de tuyauterie muni d'un relief d'extrémité, d'au moins une collerette rapportée telle que définie ci-dessus, de forme intérieure conjuguée de la forme extérieure dudit relief, et d'au moins un dispositif de verrouil- lage adapté pour prendre appui sur cette collerette. Ledit relief d'extrémité peut notamment être un emboîtement et l'ensemble comprendre en outre une garniture d'étanchéité adaptée pour être positionnée dans l'emboîtement, et un bout mâle d'un second élé- ment de tuyauterie adapté pour être introduit dans l'emboîtement en comprimant radialement la garniture, ce bout mâle portant des moyens d'appui adaptés pour coopérer avec le dispositif de verrouillage. Dans un mode de réalisation d'un tel en- semble pour tuyauterie, les moyens d'appui comprennent un jonc enfilé sur le bout mâle et un cordon de sou- dure déposé sur ce bout mâle, et/ou la garniture est du type à inserts de verrouillage. Des exemples de réalisation de l'invention vont maintenant être décrits en regard des dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 est une demi- vue en coupe longitudinale d'un ensemble pour tuyauterie conforme à l'invention; la figure 2 est une vue de dessus de la collerette de cet ensemble, à l'état libre; la figure 3 est une vue de face d'une variante de cette collerette; et la figure 4 représente une autre variante de la collerette suivant l'invention. La figure 1 représente un joint automatique verrouillé réalisé entre un emboîtement 1 constituant un relief d'extrémité d'un premier élément de tuyau- terie A, qui est par exemple un raccord ou un tuyau, et le bout mâle 2 à surface extérieure cylindrique d'un second élément de tuyauterie B constitué par un tuyau Les éléments A et B sont par exemple en fonte et réalisés par centrifugation Le joint comprend encore une garniture 3 à compression radiale, une collerette rapportée 4, un dispositif de verrouillage , et des moyens 6 par lesquels le dispositif 5 prend appui sur le bout mâle. L'emboîtement 1 comprend intérieurement un logement 7 pour la garniture 3 et est délimité, à son extrémité, par une paroi radiale intérieure 8 Cette dernière définit un orifice d'entrée 9 de l'emboi- tement qui permet au bout mâle 2 de pénétrer avec un jeu radial notable dans l'emboîtement pour comprimer radialement la garniture 3 et assurer ainsi l'étan- chéité du joint, comme représenté à la figure 1 La paroi 8 définit également une tranche d'extrémité plane 10 de l'emboîtement. Extérieurement, l'emboîtement présente successivement, à partir de la tranche d'extrémité 10, une surface cylindrique 11 de grand diamètre, une surface radiale 12, une surface cylindrique 13 de petit diamètre, un décrochement 14 vers l'axe du joint, et une surface courbe 15 de diamètre progressi- vement décroissant. La collerette 4 est un anneau fendu dont la demi-section méridienne est constante et visible sur la figure 1 Cette demi-section a une forme générale en L, avec une branche 16 parallèle à l'axe du joint et une branche radiale 17 Cette collerette définit ainsi intérieurement une surface cylindrique 18 de grand diamètre, une surface radiale 19 et une surface cylindrique 20 de petit diamètre, l'ensemble de ces trois surfaces formant un S conjugué de celui formé par les surfaces 11 à 13 de l'emboîtement La colle- rette est délimitée vers l'avant par une tranche d'extrémité plane 21 se raccordant à la surface 18, et extérieurement par une surface cylindrique 22 partant de la surface 21 et par une surface tronconique arrière 23 s'étendant de la surface 22 à la surface Les raccordements entre les surfaces 18 et 21, 21 et 22, 22 et 23, 23 et 20 sont arrondis. Comme on le voit sur la figure 2, une broche axiale 24 est fixée à chaque extrémité de la colle- rette 4, sur sa face arrière Lorsque la collerette a été mise en place sur l'emboîtement 1 à la manière d'un circlips, ces deux broches sont réunies par un lien tel qu'un bracelet élastique (non représenté). Le dispositif de verrouillage 5 comprend une bride annulaire 25, en une ou plusieurs parties, à surface intérieure sphérique 26, et une série d'or- ganes d'appui 27 traversant chacun un orifice axial 28 prévu à la périphérie de cette bride Chaque organe 27 comprend une tige dont une extrémité comporte un bour- relet excentrique 29 et l'autre extrémité un filetage sur lequel vient se visser un écrou (non représen- té) La bride 25 présente une tranche d'extrémité plane 31 du côté de l'emboîtement 1. Les moyens d'appui 6 comprennent d'une part un cordon de soudure circulaire 32, en une ou plu- sieurs parties, déposé sur le bout mâle 2 et situé à l'extérieur de l'emboîtement lorsque le joint est assemblé, et d'autre part un jonc fendu 33 enfilé sur le bout mâle Ce jonc comporte du côté de l'emboîte- ment une face plane 34 d'appui sur le cordon 32, et de l'autre côté une surface sphérique 35 conjuguée de la surface 26 de la bride 25. Pour réaliser le joint verrouillé de la figure 1, on commence par enfiler le dispositif 5 et le jonc 33 sur le bout mâle, au-delà du cordon de soudure 32, et l'on met en place la collerette 4 sur l'emboîtement, ce qui positionne la surface 21 de la collerette en retrait par rapport à la tranche d'ex- trémité 10 de l'emboîtement On introduit ensuite le bout mâle dans l'emboîtement, de sorte que les deux éléments de tuyauterie prennent leurs positions défi- nitives. Pour verrouiller le joint ainsi obtenu, on enfile les organes 27 dans les orifices 28 après les avoir fait tourner de 90 par rapport à la position repésentée à la figure 1, ce qui permet au bourrelet 29 de franchir la collerette 4. Puis on fait tourner les organes 27, ce qui les amène dans leur position de verrouillage repré- sentée Ensuite, on visse les écrous sur les filetages 30, ce qui amène la surface d'appui inclinée 36 de chaque bourrelet 29 au contact de la surface conjuguée 23 de la collerette, sur toute la longueur axiale de celle-ci, la surface 26 de la bride 25 venant en même temps en appui contre la surface 35 et la surface 34 du jonc 33 venant en outre en appui contre le cordon de soudure 32 Ceci assure le verrouillage du joint et empêche son déboîtement sous l'effet des efforts axiaux qui se développent lorsque la tuyauterie véhicule un fluide sous pression. L'utilisation de la collerette rapportée 4 présente plusieurs avantages: l'emboîtement 1 est moins massif que s'il devait porter lui-même la surface d'appui 23, ce qui réduit les problèmes de retassures dans la fonte lors de sa centrifugation; grâce à la forme de la collerette décrite plus haut, l'effort de verrouillage est efficacement transmis à l'emboîtement sans risque de basculement de la collerette; on peut choisir pour la collerette le matériau le plus approprié, par exemple de la fonte, de l'acier ou même, pour les pressions modérées, une matière plastique, assurant ainsi l'isolation électri- que des tronçons successifs de tuyauterie; on peut fabriquer des éléments de tuyau- terie A identiques pour constituer les joints destinés à être verrouillés et ceux non destinés à être ver- rouillés On fait ainsi une importante économie de fonte sur l'ensemble de la production. En variante, comme représenté sur la figure 3, la collerette 4 A peut être constituée de deux moi- tiés munies chacune, à chaque extrémité, d'une broche 24, ces broches étant reliées deux à deux, par exemple par un bracelet élastique, lorsque la collerette est en place sur l'emboîtement Cette variante convient en particulier pour les petits diamètres de tuyauteries, par exemple inférieurs à 200 mm. En variante encore (figure 4), la collerette peut être constituée d'un certain nombre de secteurs 4 B reliés par des éléments souples tels que des caoutchoucs de liaison 4 C. La garniture 3 peut être du type à inserts de verrouillage, par exemple telle que décrite dans le FR-A-2 621 376 au nom de la Demanderesse. REVENDICATIONS 1 Collerette rapportée ( 4; 4 A; 4 B,4 C) pour joint entre éléments de tuyauterie (A,B), destinée à être mise en place sur un relief d'extrémité ( 1) de forme conjuguée de l'un (A) desdits éléments et à servir d'appui à un dispositif ( 5) de verrouillage du joint, caractérisée en ce qu'elle présente sur au moins une partie de sa périphérie une demi-section méridienne en L, la concavité du L étant tournée radialement vers l'intérieur. 2 Collerette suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les branches ( 16,17) du L sont orientées respectivement radialement et parallèlement à l'axe de la collerette. 3 Collerette suivant la revendication 2, caractérisée en ce qu'elle présente sur son côté convexe une surface d'appui inclinée ( 23). 4 Collerette suivant la revendication 3, caractérisée en ce que la surface d'appui inclinée ( 23) s'étend, vers l'axe de la collerette, jusqu'en regard de la branche verticale ( 17) du L. Collerette suivant l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisée en ce que la bran- che verticale ( 17) du L se termine par une surface cylindrique intérieure ( 20). 6 Ensemble pour tuyauterie, comprenant au moins un élément de tuyauterie (A) muni d'un relief d'extrémité ( 1), au moins une collerette rapportée ( 4) suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, de forme intérieure ( 18 à 20) conjuguée de la forme extérieure ( 11 à 13) dudit relief, et au moins un dispositif de verrouillage ( 5) adapté pour prendre appui sur cette collerette. 7 Ensemble pour tuyauterie suivant la revendication 6, dans lequel ledit relief d'extrémité ( 1) est un emboîtement, et comprenant en outre une garniture d'étanchéité ( 3) adaptée pour être position- née dans l'emboîtement, et un bout mâle ( 2) d'un se- cond élément de tuyauterie (B) adapté pour être in- troduit dans l'emboîtement en comprimant radialement la garniture, ce bout mâle portant des moyens d'appui ( 6) adaptés pour coopérer avec le dispositif de ver- rouillage ( 5). 8 Ensemble pour tuyauterie suivant la revendication 7, caractérisé en ce que les moyens d'appui ( 6) comprennent un jonc ( 33) enfilé sur le bout mâle ( 2) et un cordon de soudure ( 32) déposé sur ce bout mâle. 9 Ensemble pour tuyauterie suivant la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que la garniture est du type à inserts de verrouillage.