Brevet FR2692334A1 — publié le 19931217

L'invention concerne un dispositif de branchement avec perforation d'une canalisation secondaire de dérivation sur une canalisation principale véhiculant des fluides sous pression. Elle constitue un perfectionnement par rapport à la demande de brevet français GIRPI 92 06 952 dans lequel le dispositif de branchement, assujetti à la canalisation principale, est doté de moyens de perforation rendus étanches pour autoriser l'opération de branchement sur une canalisation en charge, même lorsque les fluides transportés sous pression sont inflammables, agressifs ou dégagent des vapeurs toxiques. l'objet de la présente invention vise à améliorer ltétanchéité des moyens de perforation de sorte que le système puisse également fonctionner après la perforation de la canalisation principale, comme un dispositif d'arrêt et permettre ainsi toute intervention requise sur la canalisation secondaire, tout en maintenant en charge la canalisation principale. Selon un autre objet de l'invention, les moyens composant le corps de branchement sont conçus de telle manière que bon nombre des pièces du dispositif de branchement puissent être réalisées par injection de matières thermoplastiques, sans nécessiter la fabrication de moules complexes ou manuels. A ces fins, le dispositif de branchement destiné à être assujetti à une canalisation principale en charge comprend un corps de branchement composé en partie supérieure d'un fut tubulaire à paroi interne lisse, disposé perpendiculairement à la paroi de la canalisation principale à perforer, le dit fut tubulaire étant muni lateralement d'une amorce de canalisation secondaire et en partie inférieure d'une selle dont le diamètre correspond au diamètre extérieur de la canalisation principale, ainsi que de moyens de perçage de la canalisation principale, solidaires du fut tubulaire et comprenant en partie supérieure un mécanisme d'entraînement et son support démontable et en partie inférieure un outil de perforation. L'invention est caractérisée en ce que l'outil de perforation de la canalisation principale comporte en partie médiane, et sous sa partie supérieure tubulaire contenant le dispositif d'accrochage, un joint annulaire d'étanchéité en U inversé, et en ce que la partie inférieure de l'outil de perforation est composée d'un corps tubulaire de liaison et d'une arête coupante, ces pièces étant de forme tronconique. La forme paticulière du joint annulaire permet une étanchéité dans tous les cas de figure du joint contre la paroi interne du fut tubulaire accueillant le mécanisme d'entraînement et sans risque de vrillage. La forme tronconique des parties inférieures disposées sous le joint annulaire de l'outil de perforation permet, lors de l'ope'ration de perforation sur une canalisation réalisée à partir d'une matière dotée d'une certaine élasticité, comme les matières plastiques, de constituer un joint naturel par rétraction de matière entre le dit outil de perforation et la paroi de la canalisation primaire. Ce joint supplée provisoirement à l'absence d'étanchéité du joint annulaire en U inversé, dès lors que ce dernier se trouve en vis à vis de l'orifice de la canalisation secondaire et n'coffre plus d'étanchéité totale avec le fut tubulaire. La forme tronconique permet également d'assurer une bonne étanchéité lorsque l'outil de perforation doit être redescendu dans le trou initialement réalisé pour obturer à la demande la canalisation secondaire. Lors du relevage de l'outil de perforation, le joint annulaire en U inversé retrouve son étanchéité totale dans le fut tubulaire et prend le relai de l'étanchéité assurée préalablement par l'outil tronconique de perforation. Suivant un mode de réalisation préférentiel de l'invention, l'outil de perforation comporte en partie supérieure un disque circulaire, faisant corps avec la partie supérieure tubulaire du dit outil et doté d'une gorge latérale destinée à recevoir un anneau élastique. Lors du relevage de l'outil de perforation, l'anneau élastique vient se clipser dans une bague d'arrêt disposée à l'intérieur de l'orifice supérieur du fut tubulaire, ce qui évite toute chute accidentelle de l'outil de perforation après démontage du mécanisme d'entraînement et assemblage du couvercle d'obturation du fut. Suivant un autre mode de réalisation préférentiel, le corps de branchement est muni en partie supérieure, et sur sa paroi externe, d'un filetage destiné au maintien du support du mécanisme d'entraînement de l'outil de perforation, puis du bouchon d'obturation après démontage du mécanisme de perforation. L'étanchéité entre le fut tubulaire et le bouchon d'obturation peut être réalisée par tout moyen approprié et notamment par un simple joint torique annulaire. Ce joint peut être rapporté lors de l'assemblage du support du mécanisme d'entraînement ou du bouchon d'obturation, ou disposé dans une gorge ménagée à l'intérieur de la partie femelle de l'emboîtement. Ainsi, grâce à la combinaision des différents joints, la fonction étanchéité du branchement est assurée à tout moment et sans aucune fuite ainsi que la possibilité d'obturer provisoirement la canalisation secondaire. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple et des figures annexées parmi lesquelles La FIGURE 1 : est une vue en perspective d'un dispositif de branchement conforme à l'invention, pendant l'opération de perforation de la canalisation principale. LA FIGURE 2 : est une vue en coupe de l'outil de perforation. La FIGURE 3 : est une vue similaire à celle de la figure 1, mais l'outil de coupe étant remonté dans le fut tubulaire du corps de branchement. Dans l'exemple de mise en oeuvre de l'invention choisi et représenté sur la figure 1, le dispositif de branchement destiné à être assujetti à une canalisation principale (2) en charge comprend un corps de branchement (20) composé en partie supérieure d'un fut tubulaire (21) disposé perpendiculairement à la paroi de la canalisation principale à perforer, le dit élément tubulaire étant muni latéralement d'une amorce de canalisation secondaire (22), et en partie inférieure d'une selle (23) dont le diamètre correspond au diamètre extérieur de la canalisation principale. Les moyens de perçage de la canalistion principale, solidaires du fut tubulaire (21), comportent en partie supérieure un mécanisme d'entraînement muni d'un axe vertical (24), disposé dans un support métallique (25) qui vient se visser sur un filetage ménagé sur le pourtour supérieur de l'élément tubulaire. Ce mécanisme comprend, outre le support métallique (25) fileté intérieur (26) et extérieur (27), un outil de perforation (28), et une tige de manoeuvre (29). La liaison entre l'outil et la tige est du type à baionnettes ce qui permet en fin d'opération la désolidarisation de l'outil de sa tige de manoeuvre. Dans le présent exemple, seul n'apparaît de ce dispositif d'accrochage (30) que l'extrémité de l'axe transversal disposé dans la partie supérieure tubulaire (28 bis) de l'outil de perforation (28) et sur lequel viennent se verrouiller les baionnettes complémentaires ménagées à l'extrémité de la tige de manoeuvre (29). Un boulon 6 pans ou une tige de manoeuvre (31) munie d'une butée pour la perforation en position basse de l'outil (28) entraîne la tige dans ses mouvements de descente ou de remontée axiale en rotation, la dite tige n'étant guidée que par le mécanisme (24), et la paroi interne du fut tubulaire (21) étant dépourvue de filetage. Comme représenté sur les figures 1 ou 2 l'outil de perforation (28) est du type emporte-pièce muni d'un dispositif d'accrochage (30) contenu dans la partie supérieure (28 bis) de l'outil et précédemment décrit, d'une arête coupante (32) en partie inférieure et d'un corps tubulaire de liaison (33) entre ces deux parties. Dans le présent exemple, le perforateur a été réalisé en acier zingué bichromaté. L'outil de perforation (28) comporte en partie médiane, et sous sa partie supérieure tubulaire (28 bis) contenant le dispositif d'accrochage (30), un joint annulaire (35) d'étanchéité en U inversé. Ce joint permet d'assurer, après perçage de la canalisation principale (2) et dans tous les cas de figure, l'étanchéité entre l'outil de perforation (28) et la portion de paroi du fut tubulaire (21) située au dessus de l'amorce de canalisation secondaire (22). La forme tronconique des parties inférieures (32-33) diposées sous le joint annulaire (35) de l'outil de perforation (28) permet, lors de l'opération de perforation sur une canalisation primaire (2) réalisée à partir d'uné matière dotée d'une certaine élasticité, comme les matières plastiques, de constituer un joint naturel par rétraction de matière entre le dit outil de perforation et la paroi de la canalisation primaire. Ce joint supplée provisoirement et si nécessaire à l'absence d'étanchéité du joint annulaire (35) en U inversé, dès lors que ce dernier se trouve en vis à vis de l'orifice de la canalisation secondaire (22) et n'offre plus d'étanchéité totale avec le fut tubulaire (21). La forme tronconique des parties inférieures (32-33) de l'outil de perforation permet également d'assurer une bonne étanchéité lorsque le perforateur (28) doit être redescendu dans le trou initialement réalisé pour obturer à la demande la canalisation secondaire (22). Lors du relevage de l'outil de perforation, le joint annulaire (35) en U inversé retrouve son étanchéité totale dans le fut tubulaire et prend le relai de l'étanchéité assurée préalablement par l'outil tronconique de perforation (28). Comme représenté sur les figures 2 ou 3, l'outil de perforation (28) comporte en partie supérieure un disque circulaire (41), faisant corps avec la partie supérieure tubulaire (28 bis) du dit outil, et doté d'une gorge latérale destinée à recevoir un anneau élastique (42). Lors du relevage de l'outil de perforation (28), l'anneau élastique (42) vient se clipser dans une bague d'arrêt (43) disposée à l'intérieur de l'orifice supérieur du fut tubulaire (21), ce qui évite toute chute accidentelle de l'outil dès lors que celui-ci a été libéré de sa tige de manoeuvre (29). La bague d'arrêt (43) est préférentiellement en un matériau plus dur que celui retenu par la réalisation du fut tubulaire, en acier zingué par exemple, et comporte sur ses faces extérieures verticales un filetage qui lui permet d'être maintenue en position dans le fut. Pendant le perçage de la canalisation principale, l'étanchéité est assurée entre le mécanisme (24) décrit précédemment et le support métallique (25), par le joint (39) disposé autour de l'axe d'entraînement (44). En principe aucun joint n'est requis entre le fut tubulaire (21) et le support métallique (25) du mécanisme d'entraînement, mais l'on pourrait bien entendu disposer un joint compressible au niveau du racord sans faire novation. De même, l'étanchéité entre le fut tubulaire (21) et le bouchon d'obturation (38) mis en oeuvre par vissage en lieu et place du support métallique (25) et après perforation de la canalisation, peut être réalisée par tout moyen approprié et notamment par un simple joint torique annulaire (36) rapporté lors de l'assemblage du bouchon à obturation ou simplement disposé dans une gorge ménagée à l'intérieur de la partie femelle de l'emboîtement. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode d'exécution représenté, lequel pourrait au contraire faire l'objet de diverses modifications sans pour autant sortir du cadre de la présente invention. C'est ainsi par exemple que l'on pourrait sans faire novation envisager d'allonger les parties coniques (32-33) de l'outil de perforation (28) et de limiter la course en descente du dit outil de sorte que le joint annulaire (35) en U inversé soit toujours en contact étroit avec la cloison interne du fut tubulaire (21) et n'atteigne pas l'orifice de la canalisation secondaire (22). REVENDICATIONS t. Dispositif de branchement destiné à être assujetti à une canalisation principale en charge et comprenant un corps de branchement composé en partie supérieure d'un fut tubulaire disposé perpendiculairement à la paroi de la canalisation principale à perforer, le dit fût tubulaire étant muni latéralement d'une amorce de canalisation secondaire et en partie inférieure d'une selle dont le diamètre correspond au diamètre extérieur de la canalisation principale, ainsi que de moyens de perçage de la canalisation principale, solidaires du fut tubulaire et comprenant en partie supérieure un mécanisme d'entraînement et son support démontable et en partie inférieure un outil de perforation, caractérisé en ce que l'outil de perforation (28) de la canalisation principale (2) comporte en partie médiane, et sous sa partie supérieure tubulaire (28 bis) contenant le dispositif d'accrochage (30), un joint annulaire d'étanchéité (35) en U inversé, et en ce que la partie inférieure de l'outil de perforation (28) est composée d'un corps tubulaire de liaison (33) et d'une arête coupante (32), ces pièces étant de forme tronconique. 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le joint annulaire d'étanchéité (35) assure l'étanchéité entre l'outil de perforation (28) et une portion de paroi supérieure du fut tubulaire (21) du corps de branchement (20). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'étanchéité et/ou l'obturation de la canalisation secondaire (2) est assurée par retractation de matière contre les parois tronconiques de l'outil de'perforation (28). 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'outil de perforation (28) comporte en partie supérieure un disque circulaire (41) faisant corps avec la partie supérieure tubulaire (28 bis) du dit outil (28), et doté d'une gorge latérale destinée à recevoir un anneau élastique (42). 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que lors du relevage de l'outil de perforation (28), l'anneau élastique (42) vient se clipser dans une bague d'arrêt (43) disposée à l'intérieur de l'orifice supérieur du fut tubulaire (21). oeEmO ICAT IONS 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que la bague d'arrêt (43) est réalisée en un matériau d'une dureté supérieure à celui choisi pour le fut tubulaire (21) et en ce que ses faces extérieures verticales comportent un filetage qui lui permet d'être maintenue en position dans le fut. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un axe transversal est disposé dans le dispositif d'accrochage (30) de l'outil de perforation (28), et sur lequel viennent se verrouiller des baionnettes complémentaires ménagées à l'extrémité de la tige de manoeuvre (29).