Brevet FR2692337A1 — 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 pluralite 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 même 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 sont réalisés par l'intermédiaire d'un col de cygne car, notamment dans le cas d'un réseau de distribution d'air comprimé, la partie inférieure de la ligne principale forme retenue d'eau de condensation et il convient de ne pas entraîner cette eau en direction des machines utilisatrices de l'air comprimé. La présente invention entend remédier aux inconvénients des installations traditionnelles, c'est-à-dire à une mise en place longue et coûteuse et surtout 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 et le nombre des unités individuelles de travail qu'elles mettent en oeuvre. Pour mieux satisfaire cette demande du monde industriel moderne, 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 d'au moins un orifice ménagé dans le demi-cylindre supérieur de la paroi de la conduite principale, zone dans laquelle débouche une première extrémité d'un conduit de dérivation interne à la bride, l'autre extrémité de ce conduit étant équipée d'un moyen de raccordement de la bride à la conduite secondaire, l'axe de la première extrémité du conduit de dérivation et l'axe de ces moyens de raccordement formant un angle obtus, s il est mesuré entre ces axes orientés dans le sens de l'écoulement du fluide dans le conduit de dérivation. Une telle bride de raccordement comporte donc en elle-même les moyens qui assurent le même résultat que celui d'un col de cygne. De manière préférée, l'angle sous lequel se coupent l'axe de la première extrémité et l'axe des moyens de raccordement de la bride est de 1350. Par ailleurs et de manière avantageuse, ces axes se coupent sur laxe de la conduite principale lorsque la bride est montée sur cette conduite ce qui permet de rendre l'axe de la conduite principale et l'axe de la conduite secondaire sécants avec en conséquence, une meilleure répartition des forces pouvant s'exercer entre ces deux conduites (suppression d'une composante de torsion engendrée par ses forces lorsque les moyens de raccordement sont décalés par rapport à l'axe de la conduite principale). Selon le débit dont on désire disposer dans la conduite secondaire, la paroi de la conduite principale comporte un ou plusieurs orifices, toujours dans sa partie demi-cylindrique supérieure, ces orifices étant recouverts par une zone unique de la bride. Le second objet de l'invention concerne la bride de dérivation elle-même pour réaliser dans un réseau conforme à celui décrit ci-dessus 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 dans la zone de recouvrement par au moins une ouverture prolongée par un embout de centrage de la bride sur l'orifice de la conduite principale. Cet embout de centrage est le moyen permettant d'assurer le montage correct de la bride sur la conduite principale. Il constitue également un moyen d'indexation dont on connaît parfaitement la position par rapport à l'embout de raccordement de la bride, qui permet, par rotation du tronçon de conduite principale sur lequel la bride est montée d'assurer que le piquage de la conduite secondaire sur la conduite principale est réalisé au-dessus du niveau de l'eau qui pourrait stagner dans cette conduite. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description donnée ci-après d'exemples de réalisation de l'invention. I1 sera fait référence aux dessins annexés parmi lesquels - la figure 1 est une vue en coupe transversale d'une conduite principale d'un réseau conforme à l'invention et d'une bride ouverte destinée à réaliser une dérivation de cette conduite principale, - la figure 2 illustre l'installation d'une bride conforme à l'invention sur une conduite principale disposée dans l'angle supérieur d'un local, la conduite de dérivation étant dirigée vers le bas, - la figure 3 est une figure identique à celle de la figure 2 dans laquelle la conduite de dérivation est dirigée horizontalement au même niveau que la conduite principale, - la figure 4 est une vue en coupe de la conduite équipée de la bride de dérivation selon l'invention et retenue par des moyens d'encliquetage, - la figure 5 illustre la fixation d'une bride de dérivation conforme à l'invention dans laquelle les moyens de raccordement de cette bride à la conduite dérivée sont décalés par rapport à l'axe de la conduite principale, - la figure 6 illustre une bride définitivement fixée, - la figure 7 est une vue schématique extérieure d'une bride selon l'invention à deux orifices de piquage, - la figure 8 est une coupe selon la ligne VIII VIII de la figure 7. - la figure 9 illustre une autre variante de réalisation de la bride selon l'invention. 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'un orifice 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. Au cas où une plus grande section de passage serait nécessaire pour satisfaire les besoins desservis par la conduite secondaire dérivée de la conduite principale 1, on multipliera par deux ou trois le nombre d'orifices le long d'une même génératrice de la conduite 1. 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 de l'orifice 2. Ensuite elle comporte un conduit de dérivation 5 dont une première extrémité 6 débouche au niveau de ces zones 4 de manière à pouvoir être placée en regard de l'orifice 2, et dont une seconde extrémité 7 possède des moyens de raccordement pour le conduit secondaire à dériver de la conduite 1. Enfin, une dernière caractéristique principale de cette bride de raccordement est que 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. Une autre caractéristique de cette bride de dérivation réside dans le fait que l'extrémité 6 du conduit 5 débouche dans la zone 4 de la bride 3 au travers d'un embout 9 qui fait saillie par rapport à la surface qui délimite cette zone 4 de manière à pouvoir être introduit dans l'orifice 2. Cet embout a pour première fonction d'indexer l'extrémité 6 par rapport à l'orifice 2 de manière à rendre certaine la jonction entre le volume intérieur de la conduite 1 et le volume intérieur du conduit de dérivation 5. Les figures 2 et 3 illustrent le fait qu'une conduite principale 1 est généralement située dans un angle supérieur formé par une paroi verticale 10 et un plafond 11 d'un local industriel. Les canalisations de dérivation issues de cette conduite principale n'ont en pratique que deux directions possibles : l'une verticale et la bride de raccordement est disposée dans l'orientation illustrée par la figure 2, et l'autre horizontale, la bride étant alors placée dans la disposition de la figure 3. On comprend, au vu de ces figures, que, grâce à la structure et les caractéristiques énoncées ci-dessus de la bride, la simple orientation de la bride pour un départ horizontal ou un départ vertical, impose de placer correctement l'orifice 2 c'est-à-dire dans la partie supérieure de la paroi cylindrique de la conduite 1, au-dessus du niveau d'eau 12 de condensation que pourrait retenir cette conduite 1. En effet, en supposant que l'orifice 2 soit ménagé dans un tronçon de conduite 1 qui soit libre de tourner autour de son axe parce que, par exemple, non définitivement accouplé par ses extrémités au reste du réseau, l'opérateur pour disposer la bride 3 sur ce tronçon, devra introduire l'embout 9 dans l'orifice 2 et orienter ce tronçon pour obtenir un départ horizontal ou vertical comme souhaité. Pour que cette bride puisse être convenablement fixée, il faut que l'opérateur puisse accéder aux organes de serrage et de fixation qui sont décrits ci-après. Cet accès sera toujours possible quelle que soit la disposition de ces organes, si le tronçon de conduite 1 peut être manoeuvré en rotation autour de son axe. I1 le sera également si la bride 3 est prémontée sur un tronçon de conduite 1 avant la mise en place de ce tronçon dans l'angle de la paroi 10 et du plafond 11. La zone 4 destinée à recouvrir la portion de canalisation 1 entourant l'orifice 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 à l'embout 9 qui forme téton 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 l'embout 9 et par les moyens de raccordement 8, qui délimitent une zone 4 équipée de joints 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 téton 18 de diamètre extérieur égal au diamètre extérieur de l'embout 9 pour assurer le maintien et le centrage de ces joints 17 dans le demi-collier 15. 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 (figures 1, 2, 4, 5, 6 et 8) 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 (voir les mêmes figures). A la figure 3 on remarquera que l'écrou 19 est porté par la pièce 14 elle-même tandis que la vis 20 est située à l'extrémité du demi-collier 15. Il peut être en effet avantageux de pouvoir inverser les moyens de serrage de la bride sur le conduit I afin qu'ils soient accessibles dans les deux positions de la bride illustrée par les figures 2 et 3, en supposant que le tronçon de conduite 1 soit 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 8 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 28 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 dispositifs de serrage 19, 20. Pour rendre cette fermeture possible comme illustré à la figure 4, 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 31 solidaire du demi-collier 15. La bride est ainsi retenue sur la conduite I 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 T (figure 5). Alors que sur les figures 1 à 6 on a représenté une bride destinée à une dérivation de diamètre nominal moins important que le diamètre de la conduite 1 du réseau, c'està-dire une bride ne comportant qu'un seul orifice 6 à 11 extrémité du conduit 5 de dérivation, aux figures 7 et 8 on a représenté une bride selon l'invention dans laquelle le conduit 5 débouche dans la zone 4 par deux orifices 32, 33, l'orifice 32 étant pourvu d'un embout 34. La tuyauterie 1 est également pourvue de deux orifices tels que celui 2 représenté aux figures 1 à 6, écartés l'un de l'autre de la distance qui separe les orifices 32 et 33 de la bride 3. L'embout 34 sert à indexer la bride 3 sur la conduite 1 et sert également à centrer et maintenir le joint plat d'étanchéité 13 qui peut posséder deux ouvertures correspondant aux deux ouvertures de la conduite 1 ou une seule ouverture oblongue embrassant les deux orifices de cette conduite. En regard de cet embout 34, le demi-collier 15 possède un ergot 35 qui a la fonction de centrer et maintenir le joint d'étanchéité 17 identique à celui 13. Dans une variante non représentée la bride de dérivation selon l'invention peut présenter trois ou quatre orifices au travers desquels un plus grand débit peut être soutiré de la canalisation 1 et dérivé dans la canalisation connectée au moyen 8 de raccordement de la bride. Enfin, dans une variante de réalisation représentée à la figure 9, la bride selon l'invention comporte, aux lieu et place des joints plans précédemment décrits, un joint torique 35 qui entoure l'embout de centrage 9 de la bride. A l'opposé de cet embout, le demi collier 15 peut comporter des nervures 36 pour prendre appui sur le tube. A la figure 9, la bride selon 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, 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 l'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. 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 l'orifice 37 qu'elle présente un guide de perçage pour, par exemple un forêt cloche 38 qui réalisera de manière propre l'orifice 2. 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. L'orifice réalisé, on démonte la bride pour loger l'embout 9 dans l'orifice qui vient d'être réalisé. 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 9 (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 un orifice (2) ménagé dans le demi-cylindre supérieur de 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, l'axe (A) de la première extrémité (6) du conduit de dérivation (5) et l'axe (B) de ces moyens de raccordement (8) formant un angle a qui est obtus s'il est mesuré entre ces axes orientés dans le sens de l'écoulement (E,S) du fluide dans le conduit de dérivation (5). 2. Réseau selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'angle (a) est de 135". 3. Réseau selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que les axes (A) et (B) se coupent sur l'axe de la conduite principale (1). 4. Réseau selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que la paroi de la conduite principale (1) comporte plusieurs orifices (2) recouverts par une zone (4) unique de la bride (3). 5. Bride de dérivation pour réaliser, dans un réseau selon l'une des revendications précédentes, 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 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, l'axe (A) de la première extrémité (6) du conduit de dérivation (5) et l'axe (B) de ces moyens de raccordement (8) formant un angle a qui est obtus s'il est mesuré entre ces axes orientés dans le sens de l'écoulement (E,S) du fluide dans le conduit de dérivation (5), a première extrémité (6) débouchant dans la zone de recouvrement (4) par au moins une ouverture prolongée par un embout (9) de centrage de la bride (3) sur l'orifice (2) de la conduite principale (1). 6. Bride selon la revendication 5, caractérisée en ce que chaque demi-collier (14, 15) est équipé d'un joint plan (13, 17) pourvu d'au moins un orifice. 7. Bride selon la revendication 5, 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 un téton (18, 35) de centrage du joint, de même dimension que l'embout (9) de centrage de la bride (3) sur la conduite principale (1). 8. Bride selon la revendication 5 caractérisée en ce que le demi-collier (14) équipé de l'embout (9) porte un joint torique (35) d'étanchéité à la racine de cet embout. 9. Bride selon l'une quelconque des revendications 5 à 8, 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). 10. Bride selon l'une quelconque des revendications 5 à 9, 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. 11. Bride de dérivation selon l'une quelconque des revendications 5 à 10, caractérisée en ce qu'elle comporte plusieurs orifices (32, 33), l'un d'eux (32) étant prolongé d'un embout de centrage (34) de la bride dans l'un des orifices correspondants de la conduite principale (1). 12. Bride selon l'une quelconque des revendications 5 à Il caractérisée en ce que le demi-collier (15) comporte un guide de perçage (37) pour un outil (38) de réalisation de l'orifice (2) dans le tube, les moyens d'articulation (16) et de serrage (19, 20) étant adaptés pour maintenir la bride serrée de manière provisoire sur le tube dépourvu d'orifice.