Brevet FR2685754A1 — publié le 19930702

La présente invention concerne un dispositif de connexion entre un tronçon de canalisation et un composant fonctionnel ou de raccordement d'une installation de fluide sous pression, permettant la réalisation d'un réseau de distribution de fluide d'une manière simple, rapide, rationnelle et évolutive ou configurable en fonction de l'évolution des besoins de l'utilisateur. La réalisation d'un réseau de distribution par exemple d'air comprimé dans une usine relève à l'heure actuelle, essentiellement de la plomberie, c'est-à-dire de la mise en place artisanale des canalisations formant ce réseau (découpe à longueur de tuyauteries, formage des tronçons sur le site en fonction des contraintes géométriques du lieu, brasage, soudage ou collage des éléments de raccordement ou de dérivation aux tronçons de tuyauterie). La modification ou l'évolution d'une installation de ce type demande une reprise complète de celle-ci pour y insérer telle ou telle dérivation supplémentaire ou en supprimer telle autre. Même pour des évolutions mineures de l'installation telle par exemple que l'augmentation du diamètre d'une dérivation, par suite d'une demande accrue d'énergie sur cette ligne, il faut procéder à des aménagements lourds qui immobilisent longuement l'installation. La présente invention entend remédier aux inconvénients des installations actuelles et de leur technique de pose en proposant principalement des moyens de connexion qui permettent un montage extrêmement rapide d'une installation nouvelle avec la possibilité de modifier aisément sa configuration, la nature ou l'emplacement des éléments fonctionnels qui la constituent. En effet, la nature même des moyens de connexion propres à l'invention permet de diviser la ou les canalisations qui composent l'installation ou le réseau en éléments ou tronçons modulaires qutil est aisé de remplacer ou modifier, ces tronçons étant fournis dans une série de longueurs prédéterminées et ne comportant aucun moyen d'extrémité spécifique pour leur raccordement à l'installation. Les moyens de raccordement sont concentrés dans un élément spécifique s'interposant entre l'extrémité d'un tronçon et un organe fonctionnel, cet organe fonctionnel pouvant être réduit à une union ou un bouchon. Plus précisément l'invention a pour premier objet un dispositif de connexion d'un tronçon de canalisation à un embout de raccordement d'un appareil ou organe fonctionnel qui comporte un manchon tubulaire divisé en deux parties axialement successives , la première partie étant équipée intérieurement des composants d'un raccord à connexion instantanée pour l'extrémité du tronçon de canalisation, la seconde partie comportant des moyens pour coiffer de manière étanche et démontable l'embout de raccordement.Ce manchon regroupant les moyens de connexion présente de nombreux avantages. Le premier est qu'il peut être pré-monté sur les embouts de raccordement d'un organe. Chaque organe ainsi équipé est donc à connexion instantanée pour les tronçons de canalisation qui l'encadrent. Le second avantage est tel qu en "décoiffant" chaque embout, on peut désolidariser un organe des tronçons qui l'encadrent et retirer cet organe sans déplacer les tronçons qui portent chacun un manchon tubulaire en attente d'un autre organe à "recoiffer" dans la mesure où il est interchangeable avec l'organe déposé. On réalise ainsi ce qui sera appelé ci-après une connexion instantanée éclissée autorisant une première connexion bout à bout avec déconnexion et connexions ultérieures perpendiculairement à la ligne. De manière préférée la face d'extrémité de l'embout constitue, lorsque l'embout est coiffé du manchon, une butée axiale de l'extrémité du tronçon engagée dans la première partie du manchon, tandis que les moyens pour coiffer l'embout comportent un taraudage de la seconde partie du manchon pour coopérer avec un filetage extérieur de l'embout. Par ailleurs, pour faciliter les déconnexions et connexions successives, la première partie du manchon comporte des moyens pour rendre inactifs les composants de la connexion instantanée. Un autre objet de l'invention réside dans le réseau qui comporte entre chaque tronçon de canalisation un élément fonctionnel équipé d'embouts pour coopérer avec des moyens de raccordement tels que ceux décrits précédemment. Enfin le troisième objet de l'invention est une game d'éléments fonctionnels ou de raccordement dont chacun comporte deux embouts opposés coaxiaux dont les faces terminales sont distantes l'une de l'autre d'une valeur fixe quel que soit l'élément. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront des exemples de réalisation décrits ciaprès. Il sera fait référence aux dessins annexés parmi lesquels - la figure 1 est une vue en coupe axiale du dispositif de connexion de l'invention, - la figure 2 est une variante de réalisation vue en coupe axiale du dispositif de la figure 1, - la figure 3 illustre la réalisation d'une partie de réseau conforme à l'invention, - les figures 4 et 5 représentent le démontage d'un organe fonctionnel, - la figure 6 est une vue en coupe axiale d'un raccord union double avec purge d'eau conforme à l'invention, - la figure 7 est une vue en coupe d'un organe fonctionnel de dérivation, - la figure 8 est une vue d'un élément d'extrémité d'une ligne du réseau. A la figure 1 on a représenté un premier mode de réalisation d'un dispositif de connexion destiné à assurer la liaison entre un tronçon de canalisation T et un embout de raccordement E appartenant à un appareil ou à un organe fonctionnel installé en ligne sur la canalisation. Ce dispositif de connexion est essentiellement constitué par un manchon tubulaire 1 divisé en deux parties axialement successives 2 et 3, la partie 2 étant équipée intérieurement de composants pour réaliser un raccord à connexion instantanée, la partie 3 étant destinée à coiffeur, de manière démontable, l'embout E de l'appareil ou de l'organe à raccorder au tronçon T de canalisation. Dans la cas de la figure 1, ces moyens de connexion instantanée consistent en une bague 4 métallique, de forme tronconique et possédant du côté de sa circonférence intérieure des dents 5 pour mordre la surface extérieure du tronçon de tube T et empêcher son retrait lorsque celui-ci est introduit dans la zone 2 du manchon 1. Cette disposition est connue en elle-même et dans l'exemple de réalisation de la figure 1, la bague 4 est élastiquement déformable entre une position représentée dans laquelle le diamètre intérieur de la bague 4 défini par les extrémités des dents 5, est supérieur au diamètre extérieur du tronçon T et une position dans laquelle la bague 4 est comprimée entre deux surfaces radiales 6, 7, dont l'effet est de modifier l'angle du tronc de cône et ainsi de placer les extrémités des dents 5 sur une circonférence plus petite que la circonférence du tronçon T. La surface 6 appartient à une bague 8 qui prend appui sur un épaulement 9 intérieur de la partie 2 du manchon 1 tandis que la surface 7 appartient à une bague 10 qui est mobile axialement à l'intérieur de ce manchon, la compression de la bague 4 étant assurée par l'action de l'embout E sur la bague 10 lorsque cet embout E est coiffé par la partie 3 du manchon tubulaire 1. L'embout E est ici fileté extérieurement et pour coiffer cet embout E de manière démontable, le manchon 1 comporte dans sa zone 3 un taraudage intérieur 11. C'est donc en vissant le manchon 1 sur l'embout E que l'on provoque l'écrasement de la rondelle 4 entre les deux bagues 8 et 10, armant ainsi les éléments de connexion instantanée. La zone axiale 2 du manchon 1 possède, au-delà de l'épaulement 9, un joint 12 d'étanchéité à lèvre qui assure l'étanchéité entre le manchon 1 et le tronçon T. La bague 10 possède quant à elle un joint frontal 13 qui assure l'étan- chéité entre le manchon 1 et l'embout E. La liaison entre l'embout E et la canalisation T est donc rendue étanche. Il faut noter que la face frontale 14 de l'embout E constitue une butée à l'enfoncement dans le manchon 1 de l'extrémité du tronçon T lorsque l'embout E est vissé dans la zone 3 du manchon 1. On comprend que chaque organe ou appareil à raccorder à un tronçon de canalisation T, peut être pré-équipé d'un manchon 1 qui est vissé sur l'embout E de sorte que les éléments de connexion instantanée que ce manchon comporte sont armés. La connexion d'un appareil ainsi pourvu à un tronçon T de canalisation est réalisée simplement en emboîtant le tronçon T dans le manchon 1, cet emboîtement étant arrêté par le contact entre la face d'extrémité 15 du tronçon T et la face frontale 14 de l'embout E. Ce n'est pas sortir du cadre de l'invention que de prévoir à la place d'une liaison filetée entre la zone 3 du manchon 1 et l'embout E, une autre liaison par exemple par emmanchement, qui serait maintenue au moyen d'un bridage extérieur entre des collerettes que comporterait en correspondance l'embout E et le manchon 1 (voir figure 2). Pour démonter la connexion réalisée avec le dispositif de la figure 1, il suffit de dévisser le manchon pour le déconnecter de l'embout E. Ce dévissage permet de donner à la bague 10 la possibilité de reculer et la bague 4 à dents 5 peut ainsi retrouver sa forme initiale dans laquelle l'extrémité des dents 5 se trouve à l'extérieur du tronçon de tube T. Il est alors possible de faire coulisser le manchon 1 sur le tube T sans le rayer. A la figure 2, on retrouve la plupart des éléments déjà décrits avec les mêmes références. Cette figure fait apparaître deux variantes de réalisation d'un dispositif de connexion conforme à l'invention, l'une concernant les moyens associés à la seconde partie axiale du manchon 1 pour coiffer de manière étanche et démontable l'embout T de raccordement, l'autre concernant les moyens de connexion instantanée logés dans la première partie axiale du manchon 1. Ainsi, à cette figure, l'accouplement vissé entre l'embout E et le manchon 1 est remplacé par un collier d'attelage 16, par exemple en deux demi-parties articulées, dont la fermeture à cheval sur le manchon 1 et l'embout E permet, grâce à la coopération de surfaces coniques 17, 18 prévues respectivement sur le collier et à l'extérieur de l'embout, de maintenir fermement l'embout E à l'intérieur d'une portée cylindrique 19 de la deconde zone axiale 3 du manchon 1, pourvu d'un joint d'étanchéité 20, contre un épaulement 21 limitant axialement cette portée 19. Les moyens de connexion instantanée mettent en oeuvre une rondelle 4 classique c'est-à-dire dont les dents 5 à l'état de repos peuvent mordre sur la surface extérieure du tronçon de tube T, ces dents pouvant être écartées par un dispositif de poussoir 22 connu en lui-même qui, d'une part assure le guidage de l'extrémité du tronçon de canalisation T à l'intérieur de la première partie 2 du manchon 1, et d'autre part, assure l'étanchéité de la liaison du tronçon T avec le manchon 1 au moyen de joints d'étanchéité 23 et 24. Lorsque le poussoir 22 est dans sa position la plus extérieure par rapport au manchon 1, vers la droite de la figure 2, les dents 5 peuvent jouer leur rôle de crampons du tronçon T. En revanche, si l'on repousse le poussoir 22 à l'intérieur du manchon 1, le nez 22a de ce poussoir soulève les dents 5 et libère le tronçon T. On peut prévoir un dispositif d'enclenchement à baïonnette du poussoir 22 qui permette de le maintenir dans cette position où il rend inactifs les moyens de cramponnage du tronçon T dans le manchon 1. Dans ces conditions, le manchon, découplé de l'embout, peut également coulisser sur le tronçon T. La figure 3, par une vue partielle, illustre la constitution d'un réseau de distribution de fluide comprimé conformément à l'invention. C'est ainsi que sur la gauche de la figure, un élément fonctionnel 25 est constitué par un piquage droit, fileté extérieurement. L'embout E de raccordement de cet élément fonctionnel est recouvert par un manchon 1 conforme à l'invention qui comporte d'une part un filetage pour se visser sur cet embout et d'autre les moyens de connexion instantanée pour recevoir une extrémité du tronçon T1 de canalisation. Le raccordement du tronçon T1 avec le tronçon successif T2 est assuré au moyen d'une union double 26 qui comporte à chacune de ses extrémités des embouts de raccordement sur lesquels sont pré-montés les manchons 1. La mise en place de cette union 26 est réalisée simplement en l'enfilant sur l'extrémité libre du tronçon T1 puis en enfilant l'extrémité du tronçon T2 dans le manchon coiffant son autre extrémité. De la même manière, le réseau comporte entre un tronçon Tn et un tronçon Tn+1, un élément fonctionnel 27 par exemple un robinet ou une vanne manuelle, raccordés à ces tronçons au moyen du dispositif de connexion de l'invention. Les figures 4 et 5 illustrent comment, par exemple, il est aisé de déposer une union double telle que celle 26 de la figure 3. Il suffit en effet de dévisser chacun des manchon 1 des embouts E de cette union double et de faire coulisser ces manchons le long des tronçons T1 et T2 pour dégager complètement comme le montre la figure 5, l'élément fonctionnel 26. I1 est alors possible de remplacer cette union double par tout élément fonctionnel qui comportera, comme l'union double, à la même place, deux embouts E sur lesquels on pourra venir revisser les manchons 1. Ce vissage provoquera en même temps, si ces manchons sont du type de réalisation illustré par la figure 1, l'armement des moyens de connexion instantanée des tronçons T1 et T2. La figure 6 est une vue en coupe longitudinale d'une union double particulière qui possède entre les deux embouts E filetés extérieurement, un orifice 28 de purge situé au point bas d'une surface inférieure 29 de l'union double formant double pente. Cet orifice peut être fermé par un bouchon 30 ou par tout dispositif d'obturation à commande manuelle ou automatique, permettant la vidange de la canalisation, c'est-à-dire la purge de l'eau de condensation qu elle peut contenir. Le diamètre intérieur de ce composant est bien entendu égal au diamètre intérieur des tronçons de canalisation qu'il relie pour en constituer une butée au montage et pour ne pas créer de perte de charge dans la canalisation. La figure 7 illustre par une vue en coupe longitudinale un autre organe fonctionnel susceptible d'être utilisé dans un réseau construit conformément à l'invention. Il s'agit d'un T de raccordement comportant entre deux embout E un troisième embout 31 qui peut présenter un filetage extérieur pour son raccordement soit à l'appareil possédant un taraudage correspondant et dans ce cas il sera avantageux que le filetage extérieur soit normalisé, c'est-à-dire déterminé par le diamètre nominal de passage de l'orifice 32 qu'il entoure, soit pour recevoir la zone filetée 3 d'un manchon 1 appartenant au dispositif de connexion conforme à l'invention. On notera que pour éviter une descente d'eau de condensation présente dans les tronçons horizontaux d'un réseau de distribution dans la dérivation verticale qui peut être implantée sur ces tronçons horizontaux grâce à l'élément fonctionnel en T de la figure 7, on aura prévu que l'orifice 32 débouche dans le conduit principal du Té reliant les deux embout E au-dessus de la surface inférieure de ce conduit principal. Ce résultat peut être obtenu par tout moyen et notamment par la mise en place d'un insert 33 en forme de douille dont l'extrémité 34 intérieure au Té pénétre suffi samment pour toujours être située au-dessus du niveau d'eau pouvant stagner dans la canalisation horizontale supérieure du réseau de distribution. L'orifice 32 peut, dans une variante, être délimité dans un insert taraudé à un diamètre normalisé permettant d'implanter n'importe quel piquage droit. On remarquera que l'une des caractéristiques intéressantes de l'invention réside dans le fait que les faces terminales 14 des embouts opposés E de chaque organe fonctionnel mises en place dans un réseau, sont écartées l'une de l'autre d'une distance D unique pour tous les composants fonctionnels que ceux-ci soient des raccordsunions, des Tés, des vannes et robinets, ou tout autre dispositif. La figure 8 illustre la liaison d'un manchon 1 conforme à l'invention avec un élément fonctionnel qui se réduit à un bouchon 35, c'est-à-dire une paroi radiale équipée d'un rebord cylindrique formant embout fileté E. La paroi radiale peut comporter des moyens non représentés pour son actionnement en vissage ou dévissage à l'intérieur du manchon 1. Les éléments fonctionnels conformes à l'invention ne sont pas limités à ceux illustrés ci-dessus. ils comprennent aussi par exemple des éléments qui possèdent un embout E de raccordement et à l'autre extrémité un filetage ou un taraudage normalisé pour permettre la connexion d'un composant classique. On notera que le manchon 1, dans sa réalisation conforme à la figure 1, possède une surface extérieure cannelée qui permet sa manoeuvre manuelle. On comprend de ce qui précède que le dispositif de connexion de l'invention, du fait même qu'il est déplaçable le long du tronçon de tube en ayant été dissocié de l'embout de l'appareil ou de l'organe disposé en ligne entre deux tronçons, permet de modifier rapidement la configuration d'un réseau existant. Il est notamment possible de concevoir un réseau à partir de tronçon de canalisation de longueurs déterminées qui constitue le pas minimum du réseau, l'endroit de chaque connexion constituant l'endroit de départ potentiel d'une dérivation de la ligne principale du réseau. De même, chaque ligne de dérivation peut être réalisée par aboutage de tronçons de longueurs déterminées formant également un pas qui détermine la modularité de la ligne de dérivation. On comprend également que la conception de la connexion selon l'invention permet de mettre sur le marché un minimum d'éléments, sous forme de kit, pour la réalisation de réseaux de distribution de fluide sous pression à l'intérieur d'un local déterminé. On peut même imaginer la vente de modules qui comprendraient un tronçon déterminé de canalisation pourvu à ses deux extrémités du manchon 1 de raccordement, les composants de la connexion instantanée étant dans leur état désarmé. A l'inverse, on peut concevoir la commercialisation des constituants d'un réseau de distribution selon l'invention avec deux types de produits : les tronçons nus constituant le premier type tandis que les organes fonctionnels sont pré-équipés des manchons de connexion serrés ou attelés à leurs embouts, les composants de la connexion instantanée étant alors dans leur état armé. REVENDICATIONS 1. Dispositif de connexion d'un tronçon (T) de canalisation à un embout (E) de raccordement d'un appareil (27) ou organe (26), caractérisé en ce qu'il comporte au moins un manchon tubulaire (1) divisé en deux parties (2,3) axialement successives, la première partie (2) étant équipée intérieurement des composants (4,12) d'un raccord à connexion instantanée pour l'extrémité du tronçon (T) de canalisation, la seconde partie (3) comportant des moyens (14,16,19) pour coiffer de manière étanche et démontable l'embout (E) de raccordement. 2. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que la face (14) d'extrémité de l'embout (E) constitue, lorsque l'embout est coiffé du manchon (1), une butée axiale de l'extrémité du tronçon (T) engagée dans la première partie (2) du manchon. 3. Dispositif selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que les moyens pour coiffer l'embout comportent un taraudage (11) de la seconde partie (3) du manchon pour coopérer avec un filetage extérieur de l'embout (E). 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la première partie (2) du manchon comporte des moyens (8,10,22) pour rendre inactifs les composants (4,5) de la connexion instantanée. 5. Réseau de distribution de fluide sous pression avec au moins une ligne de distribution comprenant une pluralité de tronçons (T1 - T n+1) de canalisation, des éléments (26) de raccordement de ces tronçons et des éléments fonctionnels (27) en ligne, caractérisé en ce que chaque élément fonctionnel (27) ou de raccordement (26) comporte au moins un embout (E), en ce que sa liaison à un tronçon (T1 Tn) de canalisation de la ligne de distribution est assurée par un dispositif comportant un manchon tubulaire (1) divisé en deux parties (2,3) axialement successives, la première partie (2) étant équipée intérieurement des composants (4,12) d'un raccord à connexion instantanée pour l'extrémité du tronçon (T) de canalisation, la seconde partie (3) comportant des moyens (14,16,19) pour coiffer de manière étanche et démontable l'embout (E) de raccordement, et en ce que la face terminale (14) de l'embout (E) constitue une butée axiale à l'enfoncement du tronçon (T) dans le manchon tubulaire (1). 6. Elément de raccordement (26) pour tronçons de canalisation utilisés dans un réseau conforme à la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comporte un élément tubulaire dont le diamètre intérieur est égal au diamètre intérieur des tronçons à relier, les extrémités de cet élément étant d'épaisseur suffisante pour former un embout (E) fileté extérieurement d'un diamètre nominal supérieur au diamètre extérieur des tronçons (T) à relier. 7. Elément de raccordement (26) selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comporte sur sa face interne une surface inclinée (29) par rapport à l'axe pour aboutir à un orifice de purge (28) ménagé radialement dans la paroi et équipé d'un bouchon amovible (30). 8. Elément fonctionnel (27) de type vanne ou robinet destiné à être inséré dans un réseau selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comporte deux embouts (E) pour sa liaison aux tronçons de canalisation dont le diamètre intérieur est égal au diamètre intérieur des tronçons à relier et dont l'épaisseur est suffisante pour posséder un filetage extérieur d'un diamètre nominal supérieur au diamètre extérieur des tronçons à relier. 9. Elément fonctionnel de type té de dérivation destiné à être inséré dans un réseau selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comporte deux embouts (E) pour sa liaison aux tronçons de canalisation dont le diamètre intérieur est égal au diamètre intérieur des tronçons à relier et dont l'épaisseur est suffisante pour posséder un filetage extérieur d'un diamètre nominal supérieur au diamètre extérieur des tronçons à relier et un orifice de dérivation (32) entre les deux embouts (E), taraudé et/ou fileté (31) à un diamètre normalisé. 10. Elément fonctionnel (27) ou de raccordement (26) selon l'une quelconque des revendications 6 à 9 caractérisé en ce qu'il comporte deux embouts (E) opposés coaxiaux dont les faces terminales (14) sont distantes l'une de l'autre d'une valeur fixe (D) quel que soit l'élément.