Brevet FR2692336A1 — publié le 19931217

La présente invention concerne des moyens pour réaliser un réseau de distribution de fluide sous pression, notamment d'air comprimé, ce réseau comprenant une conduite principale de laquelle est dérivée une pluralité de conduites secondaires. Actuellement la distribution d'air comprimé dans un local industriel tient de la plomberie en ce sens qu'elle est essentiellement réalisée sur mesure, en formant sur le site meme de l'installation des tronçons de tubes pour les adapter à la géométrie du lieu, en connectant ces tronçons les uns aux autres pour réaliser une conduite principale continue circulant au droit des postes ou groupes de postes à desservir et en prévoyant sur cette ligne principale des piquages pour conduire le fluide comprimé jusqu'à son endroit d'utilisation. En général, la ligne principale de distribution se situe à un niveau supérieur du local industriel, les lignes dérivées constituant des descentes verticales à partir de cette ligne supérieure ou des lignes secondaires horizontales à partir desquelles une ramification verticale peut encore être installée. Le plus souvent, les raccordements des lignes dérivées à la ligne principale imposent par construction une réduction de la section du passage du fluide, si bien qu'il est constant de prévoir une ligne principale de réseau surdimensionnée pour que la section de passage de la ligne dérivée parvenant au site d'utilisation soit suffisante en regard de la demande. La présente invention entend remédier aux inconvénients des installations traditionnelles, c'est-à-dire, une mise en place longue et coûteuse, dans une géométrie figée qui ne permet pas d'évolution alors que les processus industriels actuels, notamment de fabrication, d'assemblage ou de montage, requièrent des installations évolutives en ce qui concerne leur disposition au sol ou le besoin en énergie d'un poste donné. Pour mieux répondre à cette variabilité dans le temps des installations industrielles, la présente invention a pour premier objet un réseau de distribution d'un fluide sous pression comportant une conduite principale sensiblement horizontale située à un niveau supérieur de laquelle sont dérivées des conduites secondaires horizontales ou verticales, dans lequel réseau la jonction entre la conduite principale et une conduite secondaire est réalisée au moyen d'une bride de dérivation présentant une zone de recouvrement de plus d'un orifice ménagé dans la paroi de la conduite principale dans laquelle zone débouche une première extrémité d'un conduit de dérivation interne à la bride, l'autre extrémité de ce conduit étant équipée de moyens de raccordement de la bride à la conduite secondaire. Ainsi la somme des sections des orifices de passage du fluide dérivé de la conduite principale peut être aussi importante qu'on le souhaite et ne constitue pas une limitation au débit disponible au poste de travail. Le nombre de ces orifices et leur diamètre sera établi en fonction du diamètre de la conduite principale et du matériau qui la constitue de manière à lui conserver une résistance suffisante. Un second objet de l'invention est la bride ellemême pour réaliser dans un réseau conforme à celui décrit cidessus le raccordement d'une conduite secondaire de distribution à une conduite principale, cette bride comportant deux demi-colliers articulés l'un à l'autre et présentant à leur extrémité libre des moyens correspondants pour assurer la fermeture de la bride et son serrage sur la conduite principale, l'un des demi-colliers comportant de manière interne le conduit de dérivation susdit tel que défini précédemment, dont la première extrémité débouche par au moins une cuver- ture dans une zone de recouvrement des orifices ménagés dans la tubulure délimitée par un élément d'étanchéité. Lorsqu'il existe plusieurs ouvertures formant le débouché du conduit de dérivation dans la zone de recouvrement, au moins l'une d'elles est prolongée par un embout de centrage de la bride dans l'un des orifices de la conduite principale. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description donnée ci-après d'exemples de réalisation de l'invention. Il sera fait référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue extérieure d'une conduite principale d'un réseau conforme à l'invention équipé d'une bride destinée à réaliser une dérivation de cette conduite principale, - la figure 2 illustre par une coupe II-II de la figure 1 la bride seule, - les figures 3 et 4 sont des vues suivant F de deux variantes de réalisation de la figure 2. - la figure 5 illustre en coupe une variante de réalisation de l'invention dans laquelle le canal de dérivation interne à la bride est coudé pour engendrer un effet col de cygne. - la figure 6 est une vue en coupe d'une variante de réalisation dans laquelle l'étanchéité de la zone de recouvrement est assurée par un joint torique et qui comporte des moyens d'assistance à la réalisation des orifices de dérivation dans la conduite principale. Aux dessins, la référence 1 désigne une conduite principale du réseau de distribution de fluide sous pression conforme à l'invention. On appellera conduite principale dans ce qui suit toute conduite du réseau qui comporte une dérivation c'est-àdire un piquage duquel part une autre conduite. La conduite principale 1 est pourvue d'au moins deux orifices 2 dont le diamètre est tel qu'il reste embrassé par un angle au centre, vu en section, inférieur à 900. Cette condition permet de conserver à la paroi du tube 1 suffisamment de rigidité lorsqu'il est enserré par la bride de dérivation décrite ci-après. Une dérivation de cette conduite 1 est obtenue, conformément à l'invention, par la mise en place d'une bride 3 dont les caractéristiques essentielles sont les suivantes. Tout d'abord elle comporte une zone 4 susceptible d'être placée en recouvrement étanche sur la région du tube voisine des orifices 2. Ensuite elle comporte un conduit de dérivation 5 interne dont une première extrémité 6 débouche au niveau de ces zones 4 de manière à pouvoir être placée en regard des orifices 2, et dont une seconde extrémité 7 possède des moyens de raccordement 8 pour le conduit secondaire à dériver de la conduite 1. Les figures 3 et 4 sont des vues suivant F de la figure 2 illustrant deux variantes de réalisation de la zone 4 de recouvrement des deux orifices 2. A la figure 3 on constate que le débouché 6 du conduit 5 de dérivation est en fait constitué par deux orifices 6a et 6b distincts chacun prolongés par un embout 9 qui fait saillie de la surface de la bride qui délimite cette zone 4, de manière à pouvoir être introduit dans les orifices 2 du tube 1. A la figure 4, seul l'orifice 6b est pourvu d'un embout 9. La fonction principale de ce ou ces embouts est d'indexer correctement la zone 4 par rapport aux orifices 2 pour être certain que cette zone assure la collecte de la totalité du fluide traversant ces orifices. Aux figures 3 et 4, la zone 4 comporte une petite nervure 4a qui forme une saillie pour comprimer un joint plan d'étanchéité qui tapisse la bride autour des orifices 6a et 6b lorsque la bride est serrée sur la conduite I principale du réseau. Dans l'exemple représenté aux quatre premières figures le débouché du conduit 5 est formé de deux orifices séparés. Ce n'est pas sortir du cadre de l'invention que prévoir un nombre plus important d'orifices (chacun pouvant être de diamètre plus petit chacun) pour que la section de passage du fluide au travers de la paroi de la conduite 1 soit suffisante et compatible avec la section du conduit 5 et celle des moyens de raccordement 8 (équipés de leur partie correspondante appartenant à la ligne dérivée). Un conduit 5 débouchant par une seule ouverture oblongue dans la zone 4 appartient également à l'invention. Comme on l'a évoqué précédemment, la zone 4 destinée à recouvrir la portion de canalisation 1 entourant les orifices 2 présente une surface cylindrique susceptible de former un support pour un ou plusieurs joints 13 qui sont à l'origine plans Ces joints 13 sont plaqués et courbés sur la surface concave de la zone 4 et indexés en position dans cette zone 4 grâce aux embouts 9 qui forme tétons de centrage et de maintien de ces joints. L'épaisseur des joints sera choisie en fonction du diamètre extérieur de la canalisation 1 et ce pour tenir compte des variations dimensionnelles dues aux tolérances de fabrication de cette canalisation ou pour compenser les différences existantes entre une bride prévue pour un tube d'un diamètre métrique déterminé et pouvant s'adapter au tube de diamètre le plus voisin mesuré en pouces. Bien entendu il existera une gamme de brides 3 dont les diamètres de la zone 4 correspondront à des dimensions nominales de tube 1. La bride 3 comporte donc une première pièce 14 qui incorpore le conduit de dérivation 5, se terminant par les débouchés 6a et 6b et par les moyens de raccordement 8, qui porte la zone 4 équipée du joint d'étanchéité 13. Cette zone 4 étant sensiblement demi-cylindrique, la bride 3 comporte une seconde pièce 15 articulée à la pièce 14 autour d'un axe 16 parallèle à l'axe de la zone 4, cette pièce 15 formant un demi-collier capable de coopérer avec la zone 4 pour ceinturer complétement la canalisation 1. De la même manière que la zone 4, cette pièce 15 possède donc une surface interne sensiblement demi-cylindrique qui porte des joints d'étanchéité 17 dont l'épaisseur sera choisie pour assujettir étroitement la bride 3 sur la canalisation 1 lorsque le demicollier 15 sera refermé sur la pièce 14. Il sera avantageux que les joints 17 soient identiques aux joints 13 et que pour leur mise en position correcte dans le demi-collier 15, ce dernier comporte un ou deux tétons 18 de diamètre extérieur égal au diamètre extérieur des embouts 9 pour assurer le maintien et le centrage de ces joints 17 dans le demi-collier 15. On notera que l'écrou 19 peut être porté par la pièce 14 elle-même et la vis 20 située à l'extrémité du demicollier 15. Il peut être en effet avantageux de pouvoir inverser les moyens de serrage de la bride sur le conduit 1 afin qu'ils soient accessibles dans les deux positions de la bride sur le tronçon de conduite 1 immobilisé avant la mise en place de la bride. A cet égard une solution à ce problème réside dans la réalisation représentée à la figure 2 dans laquelle le corps 14 possède une patte d'extrémité 22 possédant un insert métallique 23 taraudé et logé dans l'orifice 21 de passage de la vis 20, le demi-collier 15 étant équipé de la même manière, à son extrémité 24 d'un insert métallique taraudé-25 logé dans un orifice 26. La vis 20 possède une partie lisse 27 située entre sa tête 2.8 et une partie extrême filetée 29, la partie filetée pouvant coopérer avec chacun des taraudages des bagues inserts 23 et 25 tandis que la partie lisse 27 est d'un diamètre inférieur à celui en sommet de filet de ces taraudages. Ainsi, selon l'orientation de la vis 20, les inserts 23 et 25 jouent respectivement le rôle de l'écrou 19. L'autre insert dans ce cas constitue une bague de retenue rendant la vis imperdable une fois que l'on a fait passer son embout fileté 29 au travers de cette bague. Il peut être intéressant de pouvoir fermer la bride 3 sur la conduite 1 avant même d'avoir actionné les disposi tifs de serrage 19, 20. Pour rendre cette fermeture possible comme illustré à la figure 2, le corps 14 et le demi-collier 15 possèdent à l'opposé de leur partie articulée autour de l'axe 16, des moyens d'encliquetage représentés sous la forme d'un bossage 30 solidaire du corps 14 et d'un creux ou d'une patte 31 solidaire du demi-collier 15. La bride est ainsi retenue sur la conduite 1 dans une position d'attente provisoire qui permet de pré-installer le réseau et de présenter l'un en face de l'autre l'écrou 19 et la vis 20 qu'il suffira ensuite d'actionner d'une seule main au moyen par exemple d'un tournevis. A l'opposé de l'axe d'articulation 16 qui les réunit, le corps 14 et la pièce 15 possèdent des moyens permettant de relier leurs extrémités libres. Ces moyens comportent un écrou 19 solidaire de l'extrémité libre du demi-collier 15 tandis que la pièce 14 possède une vis 20 montée librement dans un orifice 21 porté par une patte d'extrémité de cette pièce 14. A la figure 5, on a représenté par une coupe partielle une variante de réalisation de la bride selon l'invention. Le plan de coupe principal passe par l'axe de l'un des débouchés 6a du conduit 5 dans la surface 4. Au niveau des moyens de fixation 8, le plan de coupe de la bride est son plan de symétrie perpendiculaire à l'axe de la canalisation 1. Cette variante comporte certains des éléments déjà décrits avec les mêmes références. Selon cette variante, l'axe de l'extrémité 6 du conduit de dérivation 5 noté A sur les figures forme un angle obtus a avec l'axe B des moyens de raccordement 8 disposés à l'autre extrémité du conduit de dérivation 5. Dans le cas des figures, cet angle a est égal à 135 . On notera que l'angle a est mesuré entre les axes orientés dans le sens de circulation du fluide dans le conduit 5 de dérivation, c'est-à-dire entre le vecteur E colinéaire de l'axe A et le vecteur S colinéaire de l'axe B. Dans ces conditions, la bride offre les résultats d'un raccordement à col de cygne, c'est-à-dire ceux d'un piquage situé au-dessus du niveau 12 de liteau qui pourrait stagner dans la conduite principale. Enfin, dans une variante de réalisation représentée à la figure 6, la bride selon l'invention comporte, aux lieu et place des joints plans précédemment décrits, un ou des joints toriques 35 qui entourent chaque débouché 6a, 6b ou les deux ensemble, en étant logés dans une rainure adequate de la zone 4 de la bride. A l'opposé de cet embout, le demi collier 15 peut comporter des nervures 36 pour prendre appui sur le tube. La bride selon cette variante de l'invention est représentée autour du tube 1, dans une position préalable à sa pose définitive afin de permettre grâce à des moyens supplémentaires, la réalisation aisée de l'orifice 2 de piquage sur le tube au cas où celui-ci n'en aurait pas été préalablement pourvu. Ces moyens sont constitués par un guide de perçage 37 à plusieurs canons, formé dans le demi collier 15 de la bride dépourvu du canal interne 5, et par, dans le cas de la figure des écrous et des vis de serrage 19, 20 de longueur appropriée et orientables l'un par rapport à 1 ' autre pour permettre une mise en place provisoire de la bride autour du tube 12 pour son utilisation en tant que guide de perçage. On notera que l'orientabilité de la vis 20 est permise par un écrou secondaire 20a qui forme rotule dans le demi-collier 14. On notera que l'orientabilité de la vis 20 est permise par un écrou secondaire20a qui forme rotule dans le demi-collier 14. La bride repose sur le tube 1 par les nervures 36 et l'extrémité de l'embout 9 qui peut être dressée plane ou selon une surface cylindrique pour épouser la surface extérieure du tube. On peut, sans sortir du cadre de l'invention, prévoir d'autres moyens qui permettent ce serrage provisoire. On mentionnera la possibilité de prévoir une articulation 16 des deux colliers 14 et 15 mobile entre deux positions l'une réservée à cette fixation provisoire et l'autre, définissant un diamètre plus petit, à la fixation définitive. La bride ainsi provisoirement fixée sur le tube offre par les orifices 37 qu'elle présente un guide de perçage pour, par exemple un forêt cloche 38 qui réalisera de manière propre les orifices 2 distants les uns des autres del'écartement souhaité correspondant à celui des embouts 9 des orifices 6a et 6~. Ce foret agit par frottement sur la surface du tube de manière à provoquer sa fusion et la découpe d'une pastille sans formation de copeaux, la pastille découpée restant solidaire du foret. Les orifices réalisés, on démonte la bride pour loger le ou les embouts 9 dans l'orifice ou les orifices qui viennent d'être réalisés. Au besoin, on peut procéder au changement de la vis 20 pour mettre en place une vis mieux adaptée (moins longue) à la fixation définitive de la bride. On mentionnera également que cette variante avec guide de perçage décrite en regard de la figure 6 (qui fait apparaître un joint d'étanchéité torique 35) est applicable aux modes de réalisation précédemment décrits dans lesquels l'étanchéité est assurée par joints plans. Dans ce cas, pour réaliser l'orifice 2, il faut dégarnir la demi-bride 15 de son joint plan. REVENDICATIONS 1. Réseau de distribution d'un fluide sous pression comportant une conduite principale (1) sensiblement horizontale située à un niveau supérieur (10, 11), de laquelle sont dérivées des conduites secondaires horizontales ou verticales, caractérisé en ce que la jonction entre la conduite principale (1) et une conduite secondaire est réalisée au moyen d'une bride (3) de dérivation présentant une zone (4) de recouvrement d'au moins deux orifices (2) ménagés dans la paroi de la conduite principale (1), dans laquelle zone débouche une première extrémité (6) d'un conduit de dérivation (5) interne à la bride, l'autre extrémité de ce conduit (5) étant équipé de moyens de raccordement (8) de la bride à la conduite secondaire. 2. Bride de dérivation pour réaliser, dans un réseau selon la revendication 1, le raccordement d'une conduite secondaire de distribution à la conduite principale (1), caractérisée en ce qu'elle comporte deux demi-colliers (14, 15), articulés l'un à l'autre (16) et présentant à leur extrémité libre des moyens (19, 20) pour assurer la fermeture de la bride (3) et son serrage sur la conduite principale (1), l'un des demi-colliers (14) se présentant sous la forme d'un corps ayant une zone (4) de recouvrement dans laquelle zone débouche par au moins une ouverture (6a, une première extrémité (6) d'un conduit de dérivation (5) interne à la bride, l'autre extrémité de ce conduit (5) étant équipé de moyens de raccordement (8) de la bride à la conduite secondaire. 3. Bride selon la revendication 2, caractérisée en ce que le débouché du conduit (5) de dérivation comporte au moins deux orifices dont l'un est prolongé par un embout de centrage (9) de la bride par rapport aux orifices (2) de la conduite principale (1). 4. Bride selon la revendication 2 ou la revendica tion 3, caractérisée en ce que chaque demi-collier (14, 15) est équipé d'un joint plan (13, 17) pourvu d'au moins un orifice. 5. Bride selon la revendication 4, caractérisée en ce que les deux joints plans (13, 17) d'une même bride sont identiques, le demi-collier (15) dépourvu de conduit de jonction (5) comportant au moins un téton (18) de centrage du joint, de même dimension que l'embout (9) de centrage de la bride (3) sur la conduite principale (1). 6. Bride selon la revendication 5 caractérisée en ce que le demi-collier (14) équipé du conduit de dérivation (5) porte un joint torique (35) d'étanchéité disposé dans une rainure entourant le débouché du conduit (5) dans la zone (4) de recouvrement. 7. Bride selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisée en ce que chaque demi-collier (14, 15) comporte à son extrémité libre en plus des moyens de serrage (9, 20), des moyens (30, 31) d'encliquetage pour maintenir la bride (3) fermée sur la conduite (1). 8. Bride selon l'une quelconque des revendications 2 à 7, caractérisée en ce que les moyens de serrage des demicolliers (14, 15) comportent au moins une vis imperdable (19) sur un des demi-colliers et un écrou (20) sur l'autre. 9. Bride selon l'une quelconque des revendications 2 à 8, caractérisée en ce que le demi-collier (15) comporte un guide de perçage (37) pour un outil (38) de réalisation de des orifices (2) dans la conduite (1), les moyens d'articula- tion (16) et de serrage (19, 20) étant adaptés pour maintenir la bride serrée de manière provisoire sur la conduite (1) dépourvue d' orifice.