Brevet FR2671159A1 — publié le 19920703

La présente invention a pour objet des perfectionnements au principe de l'élément tubulaire à surface extérieure renflée décrit au brevet n0 89 17262 du 27 décembre 1989. Pour mémoire, on rappelera que l'invention objet de ce "premier" brevet était de redéfinir la géométrie des éléments tubulaires en matière plastique existant, et notamment des tubes plastiques utilisés dans le domaine gazier, afin de conférer à leur surface extérieure convexe une protection visà-vis des effets d'entailles, ou de rayures pouvant survenir notamment lors de leur mise en place dans des tranchées ou lorsque des opérations de rénovation nécessitent par exemple le tubage des canalisations anciennes par de telles canalisations de remplacement en matière plastique. Pour résoudre ces difficultés, l'invention du premier brevet susmentionné a proposé que l'élément tubulaire en question présente sur sa surface extérieure au moins un renflement augmentant localement l'épaisseur de cet élément et constituant un moyen de protection de ce dernier contre des agressions mécaniques, ou autres (entailles, rayures ...). Pour tout à fait intéressante qu'elle soit, l'utilisation de tels tubes extérieurement "renflés" s'est toutefois avérée dans la pratique poser quelques problèmes, notamment lorsqu'il a fallu raccorder ces tubes. En effet, pour cette opération, et ceci notamment dans le domaine gazier (voire pour la réalisation de réseaux d'alimentation en eau), on recourt aujourd'hui couramment à l'emploi de pièces de raccordement se présentant habituellement soit sous la forme d'un manchon permettant la liaison bout à bout de deux tubes, soit sous la forme d'une selle, appelée également "prise de branchement" venant localement chevaucher l'un des tubes et présentant une cheminée transversale au sommet de laquelle est branchée la canalisation de raccordement qui, via cette cheminée, vient ainsi communiquer transversalement avec la première canalisation, assurant ainsi ce que, dans le domaine gazier, on appelle "piquage". Or, les pièces de raccordement telles qu'on les connaît aujourd'hui, présentent une surface intérieure de jonction concave qui est généralement à courbure sensiblement constante. De plus, la liaison avec les tubes à raccorder doit dans les domaines mentionnés s'effectuer de manière sensiblement étanche au gaz afin d'éviter toute fuite, avec les risques que cela entraine. Dans la mesure où, lorsque les tubes utilisés sont en matière plastique, les pièces de raccordement consistent souvent en des raccords électro-soudables à corps en matière plastique compatible chimiquement avec la matière du tube, on aurait pu imaginer que les renflements du tubes ne s'opposaient pas à l'obtention d'une soudure de qualité, étanche. En effet, étant donné que lors du chauffage des pièces, leur température atteint, à l'endroit de leur interface, et sur une certaine épaisseur, au moins la température de fusion de ceci aurait pu impliquer une uniformisation de la surface extérieure du tube avec pratiquement disparition des renflements, permettant l'obtention d'une surface de jonction soudée continue entre la pièce de raccordement et le tube. Mais il s'est avéré dans la pratique que la présence des renflements imposait, par exemple lorsque deux tubes doivent être réunis bout à bout, l'utilisation d'un manchon présentant un orifice d'un diamètre trop important pour qu'en fin d'opération de soudage la jonction puisse être considérée comme réellement étanche. De surcroît, des problèmes de choix des manchons se sont également posés lorsqu'il a fallu relier des tubes renflés avec des tubes à surface extérieure dépourvue de tels renflements. Afin de résoudre ces difficultés, l'invention propose une solution qui présente l'avantage d'être aisée à réaliser et dont la mise en oeuvre sur le terrain peut être facilement obtenue. Plus précisément, l'invention propose que la surface extérieure convexe de l'élément tubulaire renflé, soit en fait dépourvue de renflement en une zone de cette surface, pour présenter alors une courbure sensiblement constante adaptée pour recevoir de façon sensiblement contiguë une surface concave d'une pièce de raccordement correspondante. Le raccord et le tube à réunir présentant ainsi des surfaces de jonction pratiquement complémentaires, leur soudage s'opère dans les meilleures conditions. On notera également que la jonction avec des raccords autres qu'électro-soudables, tels par exemple que les raccords thermo-rétractables, est également favorisée par une telle conformation locale des tubes. Outre cette caractéristique de l'élément tubulaire, l'invention se rapporte également à un système de canalisations comprenant un premier élément tubulaire du type de celui présenté à l'une quelconque des revendications du brevet principal précité, ainsi qu'une pièce de raccordement prévue pour relier et mettre en communication ce premier élément tubulaire avec un second élément tubulaire, la surface extérieure convexe dudit premier élément étant, conformément à l'invention, dépourvue de renflements à l'endroit de la jonction de ce dernier avec une surface concave sensiblement contiguë et à courbure constante de la pièce de raccordement. D'autres caractéristiques, avantages et moyens de mise en oeuvre de l'invention apparaîtront encore de la description qui va suivre faite en référence aux dessins annexés dans lesquels - les figures 1 et 2 présentent en vue perspective deux exemples de réalisation d'un élément tubulaire conforme à l'invention, - la figure 3 présente en coupe transversale médiane la liaison bout à bout, par l'intermédiaire d'un manchon de raccordement connu, d'un tube conforme à celui de la figure 1 avec un autre tube courant, - et la figure 4 présente également en coupe transversale médiane la réalisation d'un système de canalisation comprenant un tube conforme à celui de la figure 2 localement chevauché par une prise de branchement utilisée particulièrement dans le domaine gazier. Sur la figure 1 tout d'abord, on voit donc illustrée une portion de tube ou d'élément de canalisation 1 présentant sur une partie ll de sa longueur une surface extérieure convexe 3 pourvue de renflements 5. Toutes les explications concernant la conformation, la structure, l'orientation, le nombre... des renflements sont clairement données au brevet déjà mentionné n0 89 17262 précédemment déposé par le même demandeur. On ne reviendra donc pas sur ces renflements, notant simplement qu'en l'espèce ces derniers sont sensiblement régulièrement répartis sur la surface extérieure du tube et s'étendent parallèlement à l'axe longitudinal 10 de ce dernier, en formant une onde à la manière d'une sinusoïde augmentant régulièrement l'épaisseur du tube, sot S pénphene. Par contre, on remarquera qu'à sa partie extrême repérée 20, ce même tube 1 présente une surface extérieure 3' dépourvue de tels renflements, c'est-à-dire présentant une courbure convexe sensiblement constante et pratiquement lisse. La longueur 12 de cette partie de tube dépourvue de renflement sera en pratique adaptée pour autoriser la mise en place sur elle d'une pièce de raccordement, telle par exemple que le manchon électro-soudable repéré 30 sur la figure 3. Le diamètre de la partie terminale 20 du tube 1 pourra notamment être sensiblement égal au diamètre d de la partie renflée, en fond de renflement, c'est-à-dire dans le fond du creux qui sépare deux "bosses" successives 5. Bien entendu d'autres dimensions pour ce diamètre pourraient être retenues, étant simplement rappelé que l'épaisseur du tube doit en tous ces endroits être suffisante pour éviter tout risque de déchirement ou de fuite intempestive du fluide qui doit y circuler. Intéressons-nous maintenant brièvement à la figure 2 pour remarquer que la zone du tube dépourvue de renflement et repérée en l'espèce 21' est ici située en partie intermédiaire et est limitée périphériquement par des portions renflées. En pratique, une telle conformation de tube sera de préférence adoptée lorsqu'un raccordement transversal de deux tubes par "piquage" est envisagé. En effet, dans ce cas, on a régulièrement recours non pas à un manchon de raccordement du type de celui de la figure 3, mais plutôt à une prise de branchement présentant localement la forme d'une selle par exemple demi-cylindrique venant localement chevaucher une portion de la surface extérieure du tube à raccorder. On aura compris qu'en l'espèce la selle de cette pièce de raccordement sera placée à l'endroit de la zone 21, venant ainsi en quelque sorte s'encastrer partiellement dans ce tube, comme cela apparait clairement au vu de la figure 4. D'un point de vue pratique, les surfaces non renflées sensiblement lisses 20 et 21 des tubes pourront être obtenues par grattage ou abrasion locale de la surface extérieure préalablement renflée de ces tubes, même si l'on pourrait envisager également d'obtenir par fabrication de tels tubes, par exemple par extrusion. Reportons-nous maintenant aux figures 3 et 4 pour les présenter brièvement. Sur la figure 3 tout d'abord, on voit donc illustrée une pièce de raccordement 30 électrosoudable se présentant sous la forme générale d'un manchon en matière plastique, par exemple polyéthylène, compatible avec la matière plastique des tubes 1, 2 à réunir. Une pièce de raccordement telle que la pièce 30 est en soi tout à fait connue. A toutes fins utiles, on pourra, pour une description plus détaillée, se reporter par exemple à la demande de brevet 89 15707 déposée par le même demandeur le 29 novembre 1989, ou encore au brevet US 4 929 817 (MITO), voire au document français FR 2 572 327 déposé le 31 octobre 1984. En l'espèce, on notera simplement que le corps en matière plastique thermofusible du raccord électrosoudable 30 est pourvu d'un orifice central 31 à l'intérieur duquel viennent s'engager sensiblement coaxialement les extrémités en regard dépourvues de renflement des tubes 1 et 2 réalisés également en matière plastique thermofusible. On voit clairement sur cette figure que les deux tubes présentent donc une surface 20, 22 à courbure sensiblement constante dépourvu de renflements sur une longueur au moins égale à la zone des tubes qui est recouverte par le manchon, le diamètre extérieur commun d des zones 20 et 22 des tubes étant ici légèrement inférieur au diamètre de l'orifice 31 du manchon. Pour assurer le meilleur soudage entre ces tubes et le manchon, les surfaces 20, 22, 37 en regard de ces pièces auront avantageusement une courbure comparable de manière à venir sensiblement en contiguïté, la résistance électrique 32 du manchon, noyée dans son épaisseur à proximité des surfaces précitées à réunir, permettant l'échauffement des pièces jusqu'à fusion sur une certaine épaisseur, le soudage s'opérant alors sous pression, avec un arrêt commandé du chauffage assuré en l'espèce et de façon classique par l'intermédiaire des capteurs 33 et 34, l'énergie électrique étant apportée à la résistance via les bornes de raccordement électrique 35 et 36. Sur la prise de branchement 40 de la figure 4, on retrouve la résistance 42, les capteurs de pression 43 et 44 ainsi que les bornes de raccordement 45 et 46. On remarque également que la prise 40 est traversée par un orifice transversal 47, son prolongement 48 formé dans le tube 1' du type de celui de la figure 2, permettant de faire communiquer l'intérieur de ce tube avec un second tube 2' fixé par tous moyens appropriés au sommet de la cheminée transversale 49. Ainsi qu'on peut le remarquer sur cette figure 4, la partie en forme de selle 51 de la prise 40 vient chevaucher en 52 la surface 21 dépourvue de renflements du tube 1', ces deux pièces présentant là des surfaces sensiblement contiguës et de courbures pratiquement complémentaires permettant d'obtenir une jonction étanche au gaz. Compte-tenu de la forme sensiblement demi-cylindrique de la selle 51, la surface 21 du tube présente également une surface sensiblement demicylindrique dont les dimensions peuvent être très légèrement supérieures à celles de la selle. Il doit être clair que d'autres types de pièces de raccordement auraient pu être utilisés, tels par exemple qu'une enveloppe protectrice électrochauffante multicouche connue comprenant un corps en matière thermoréctractable et une couche intérieure de liaison propre à enrober de façon sensiblement étanche le tube de l'invention. Il doit être également clair que les renflements prévus sur les éléments tubulaires pourraient s'étendre autrement que parallèlement à l'axe de ces tubes. On pourrait ainsi envisager une conformation en hélice, ou encore prévoir la réalisation de bourrelets perpendiculaires à l'axe des tubes, tout en respectant bien entendu le principe d'une surface "régulière" non renflée à l'endroit de la zone de jonction. REVENDICATIONS 1. Système de canalisations comprenant un premier élément tubulaire (1, 1') comportant sur sa surface extérieure convexe (3) au moins un renflement (5) augmentant localement son épaisseur, et une pièce de raccordement (30, 40) pour relier et mettre en communication ce premier élément tubulaire avec un second élément tubulaire (2, 2'), la surface extérieure (3) dudit premier élément étant dépourvue de renflement à l'endroit (20, 21) de la jonction de ce dernier avec une surface concave contiguë et à courbure sensiblement constante de la pièce de raccordement. 2. Système de canalisations selon la revendication 1 caractérisé en ce que les renflements (5) dudit premier élément tubulaire sur la surface où ils sont présents s'étendent sensiblement dans la direction de l'axe (10) de cet élément. 3. Elément tubulaire comportant une surface extérieure convexe (3) présentant au moins un renflement (5) augmentant localement son épaisseur, caractérisé en ce qu'un tel renflement (5) est présent, hormis en une zone (20, 21) où ladite surface extérieure de l'élément présente une courbure sensiblement constante dépourvue de renflement, pour recevoir de façon sensiblement contiguë une surface concave d'une pièce de raccordement (30, 40). 4. Elément tubulaire selon la revendication 3 caractérisé en ce que lesdits renflements (5) de l'élément tubulaire s'étendent, sur la surface où ils sont présents, sensiblement dans la direction de l'axe (10) de l'élément.