Brevet FR2705432A1 — publié le 19941125

SYSTEME DE LIAISON PAR DOUILLES COULISSANTES, POUR TUBES CYLINDRIQUES EN MATIERE PLASTIQUE Description La présente invention se rapporte à un système de liaison indissociable par douilles coulissantes pour tubes cylindriques en matière plastique, comprenant une douille in- térieure métallique munie d'une collerette extrême d'arrêt et présentant des aspérités sur l'enveloppe externe, le diamètre externe de la douille intérieure étant plus grand que le dia- mètre interne du tube à l'état initial; et une douille cou- lissante métallique pouvant être mise en place par compres- sion sur le tronçon tubulaire, dans la région de la douille intérieure. Dans un système de liaison par douilles de ce genre, connu d'après l'usage, l'enveloppe externe de la douille in- térieure est dotée de plusieurs nervures étroites présentant une faible épaisseur radiale. La douille extérieure comporte alors, en son centre, une unique gorge circonférentielle de section transversale sensiblement triangulaire. Dans ce sys- tème de liaison, aucune allure uniforme ne peut être obtenue, sur la longueur de la solidarisation, compte tenu de la com- pression radiale du tube en matière plastique. Il existe au premier chef, sur l'arête frontale libre de la douille inté- rieure, le risque de formation d'un interstice entre la douil- le intérieure et la paroi interne du tube. Dans ce système de liaison également, il n'est pas encore possible d'obtenir une résistance optimale s'opposant à un déboîtement et à une torsion du tube en matière plastique. C'est ce à quoi l'in- vention vise à remédier. L'invention a en conséquence pour objet un système de liaison par douilles coulissantes pour tubes cylindriques en matière plastique, du type mentionné en introduction, perfec- tionné en tout premier lieu de telle sorte que l'extrémité tubulaire enserrée soit soumise, sur toute sa longueur axia- le, à une forte sollicitation par pression la plus uniforme possible; que la formation d'un interstice soit évitée à l'extrémité de la douille intérieure; et que l'établisse- ment de la liaison puisse être effectué sans problème, à l'aide d'un outil classique actionné à la main. Conformément à l'invention, cet objet est atteint par le fait que la douille intérieure présente, extérieurement, au moins une nervure circonférentielle de section transversa- le sensiblement rectangulaire; et par le fait que la douille coulissante comporte intérieurement, observée à partir de la face extrême située à l'avant lors du mouvement d'enfilement, une première zone tronconique se rétrécissant, une deuxième zone tronconique successive se rétrécissant, une zone cylin- drique et, à son extrémité, tout d'abord une zone tronconique se rétrécissant, ainsi qu'une courte zone cylindrique. La douille coulissante de ce système de liaison com- porte une région d'introduction relativement "longue", qui contribue à une réduction des forces de montage. En outre, une moins grande quantité de matériau constituant les tubes est refoulée vers l'avant au cours du montage, ce qui permet de tirer optimalement parti de l'épaisseur de la paroi tubu- laire dans la zone d'enserrement. Par ailleurs, la coopéra- tion entre l'évidement circonférentiel pratiqué dans la douil- le coulissante, et la nervure relativement large située sur l'enveloppe externe de la douille intérieure, autorise une sorte d'ancrage du matériau tubulaire sur la douille inté- rieure, ce qui évite simultanément un éventuel "rappel élas- tique" de la douille coulissante. Pour améliorer l'ancrage, il est avantageux de réali- ser la transition, entre les première et deuxième zones tron- coniques, en dents de scie à l'intérieur de la douille cou- lissante. Il est par ailleurs judicieux que, sur la douille in- térieure, la longueur axiale comprise entre l'extrémité fron- tale et la collerette d'arrêt soit sensiblement adaptée à la longueur axiale totale de la douille coulissante. Dans une première forme de réalisation, deux nervures circonférentielles, prévues sur l'enveloppe externe de la douille intérieure, se succèdent à distance, présentent des largeurs sensiblement identiques dans le sens axial et sont munies d'une surface d'enveloppe cylindrique. Pour des tubes en une matière plastique relativement dure, qui sont par conséquent moins facilement déformables et ne s'enfoncent pas aussi bien dans les évidements, il est avantageux de munir la nervure d'une gorge circonférentielle, cette gorge servant à recevoir une bague d'étanchement en une matière plastique tendre afin d'obtenir, de la sorte, une étanchéité supplémentaire qui demeure efficace même dans le cas d'une torsion du tube. La garniture d'étanchement addi- tionnelle en un matériau tendre, constituée par exemple d'une bague torique, permet en outre de compenser d'éventuels re- traits du matériau constituant les tubes. D'après un autre perfectionnement avantageux, la douil- le intérieure est réalisée de manière à présenter, à son ex- trémité interne, une région tronconique se rétrécissant de l'extérieur vers l'intérieur, une arête du type tranchant formant alors la face extrême. Cette réalisation garantit une transition en douceur entre le tube et la douille intérieure, et évite d'indésirables accroissements de la résistance à l'écoulement, ainsi que la création de tourbillons. En outre, grâce à l'action exercée par le bourrelet à l'extrémité pos- térieure de la douille coulissante, le matériau tubulaire est pressé fermement contre la douille intérieure, ce qui inter- dit, dans cette zone, l'apparition d'un interstice qui se traduirait par des dépôts ou par des corrosions en fissures. Pour la liaison de deux tubes cylindriques se succé- dant, l'on a prévu un perfectionnement avantageux consistant en ce que deux douilles intérieures sont réunies en un agen- cement spéculaire, pour former une douille intérieure double monobloc sur laquelle les tubes, devant être reliés, peuvent être enfilés à partir de côtés opposés. Dans l'enchaînement, deux douilles coulissantes identiques sont mises en place par compression à l'aide d'un outil approprié, en deux interven- tions, jusqu'à la venue en contact avec la collerette d'ar- rêt respective de la douille intérieure. L'invention va à présent être décrite plus en détail, à titre d'exemples nullement limitatifs, en regard des des- sins schématiques annexes sur lesquels: la figure 1 est une coupe axiale d'une première forme de réalisation d'un système de liaison de deux tubes se suc- cédant, la douille coulissante étant illustrée tantôt avant la mise en place par compression, tantôt dans la position de solidarisation; et la figure 2 est une coupe axiale d'une seconde forme de réalisation d'un système de liaison de deux tubes, les douilles coulissantes étant représentées de la même façon que sur la figure 1. Les formes de réalisation du système de liaison par douilles coulissantes, illustrées sur les dessins, se prêtent à l'établissement d'une liaison hautement résistante entre les extrémités de deux tubes cylindriques identiques 1, 2 en matière plastique. Les tubes 1, 2 se font mutuellement face par leurs tronçons extrêmes et sont enfilés sur une douille intérieure monobloc 3 en un métal, par exemple en du laiton, ce qui donne naissance à un évasement respectif 4 en forme de calice sur le tronçon extrême des tubes 1, 2. Dans ce cas, l'élasticité propre du matériau constituant les tubes a pour effet d'exercer une certaine pression radiale d'enserrement sur la douille intérieure 3. Par rapport à un plan médian 5, la douille intérieure 3 est de réalisation spéculaire à ses extrémités opposées. Elle présente un alésage cylindrique de passage 6 fusionnant, à chaque extrémité, dans une région extrême 7 à évasement infundibuliforme. L'extrémité proprement dite est alors ma- térialisée par une arête frontale 8 du type tranchant. Chacune des deux zones d'enserrement de la douille in- térieure 3 est délimitée par une collerette d'arrêt 9, ces collerettes étant espacées l'une de l'autre dans le sens axial. Deux nervures circonférentielles 10 de largeurs sen- siblement identiques, présentant une section transversale rectangulaire et donc une surface d'enveloppe cylindrique, sont ménagées solidairement sur la surface de l'enveloppe de chaque zone d'enserrement. La distance comprise entre les deux nervures 10 et les distances par rapport à l'extrémité libre de la douille intérieure 3, ainsi que par rapport à la collerette d'arrêt 9, sont sensiblement égales et correspon- dent, pour l'essentiel, à la largeur axiale d'une nervure 10. Les illustrations montrent respectivement, en partie de gauche, une douille coulissante métallique 11 à l'état initial, c'est-à-dire préalablement à la mise en place par compression. Observée à partir de la face extrême, située à l'avant lors du mouvement d'enfilement, la surface interne de l'enveloppe de la douille coulissante 11 se compose d'une première zone tronconique 12 se rétrécissant; d'une courte zone cylindrique 13; d'une deuxième zone tronconique 14 se rétrécissant; d'une zone cylindrique 15 plus longue; d'une troisième zone tronconique 16 se rétrécissant; et d'une cour- te zone cylindrique 17. La surface externe de l'enveloppe comporte un resserrement circonférentiel 18 relativement lar- ge. Les deux premières zones tronconiques 12, 14 sont agen- cées en succession avec profil en dents de scie. A l'aide d'un outil se prêtant au rapprochement co- axial de deux douilles, les douilles coulissantes 11 sont successivement mises en place par compression sur les tron- çons extrêmes des tubes 1, 2; sur les dessins, la position extrême de la douille coulissante 11 est à chaque fois re- présentée dans la moitié de droite des figures 1 et 2. Suite à la déformabilité de la matière plastique, le tronçon ex- trême des tubes 1, 2 se déforme d'une manière propre à com- bler intégralement l'espace annulaire situé entre les douil- les métalliques 3, 11, comme le met en évidence la moitié de droite de la figure 1. L'illustration de la figure I révèle qu'il est donné naissance, sur la surface interne de l'enveloppe du tube 2, à deux nervures se succédant mutuellement dans le sens axial, et provoquant un assujettissement par coincement du tube 2 et de la douille intérieure 3. L'illustration montre par ail- leurs que, à l'extrémité postérieure de la douille coulissan- te 11, le bourrelet faisant saillie vers l'intérieur, formé par la zone cylindrique 17, provoque une compression supplé- mentaire du matériau du tube contre la paroi de la douille intérieure 3. Cela empêche l'apparition d'un interstice in- désirable. En outre, la région extrême tronconique 7 de la douille intérieure 3 confère une transition en douceur entre la paroi interne du tube 2 et la douille intérieure 3. La forme de réalisation selon la figure 2 coïncide avec la forme de réalisation d'après la figure 1, exception faite d'une modification apportée à la surface externe de l'enveloppe des zones d'enserrement de la douille intérieure 3. A la différence de la première forme de réalisation, la douille intérieure 3 selon la seconde forme de réalisation comporte une unique nervure 19 relativement large dans le sens axial, une gorge circonférentielle 20, dans laquelle une bague d'étanchement 21 en un élastomère est encastrée, étant pratiquée dans la paroi de cette nervure. Cette forme de réalisation se prête notamment à des tubes en des matières plastiques plus dures pouvant être moins facilement défor- mées. Dans de tels cas, la bague d'étanchement 21, par exem- ple une bague torique, garantit une étanchéité supplémentaire qui demeure efficace également lors d'une éventuelle torsion des tubes 1, 2 par rapport à la douille intérieure 3. Le système de liaison par douilles coulissantes, d'un type nouveau, peut être avantageusement utilisé partout o des tubes en matière plastique sont employés pour guider des fluides en circulation, tels que des liquides ou des gaz, par exemple dans des installations sanitaires. Il offre alors le grand avantage consistant en ce que, moyennant une faible mise en oeuvre de matière, une liaison indissociable peut être établie en un temps bref entre des tubes en matière plastique, sur le site d'utilisation considéré, avec une grande fiabilité fontionnelle. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au système de liaison décrit et représenté, sans sortir du cadre de l'invention. -R E V E N D I C A T I O N S- 1. Système de liaison par douilles coulissantes pour tubes cylindriques en matière plastique, comprenant une douil- le intérieure métallique munie d'une collerette extrême d'ar- rêt et présentant des aspérités sur l'enveloppe externe, le diamètre externe de la douille intérieure étant plus grand que le diamètre interne du tube à l'état initial; et une douille coulissante métallique pouvant être mise en place par compression sur le tronçon tubulaire, dans la région de la douille intérieure, système caractérisé par le fait que la douille intérieure (3) présente, extérieurement, au moins une nervure circonférentielle (10, respectivement 19) de section transversale sensiblement rectangulaire; et par le fait que la douille coulissante (11) comporte intérieurement, observée à partir de la face extrême située à l'avant lors du mouve- ment d'enfilement, une première zone tronconique (12) se ré- trécissant, une deuxième zone tronconique successive (14) se rétrécissant, une zone cylindrique (15) et, à son extrémité, tout d'abord une zone tronconique (16) se rétrécissant, ainsi qu'une courte zone cylindrique (17). 2. Système de liaison selon la revendication 1, carac- térisé par le fait que la transition, entre les première (12) et deuxième (14) zones tronconiques, est réalisée avec profil en dents de scie. 3. Système de liaison selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que, sur la douille intérieure (3), la longueur axiale, de l'extrémité frontale jusqu'à la col- lerette d'arrêt (9), correspond approximativement à la lon- gueur axiale totale de la douille coulissante (11). 4. Système de liaison selon l'une quelconque des re- vendications 1 à 3, caractérisé par le fait que la douille intérieure (3) comporte deux nervures circonférentielles (10) se succédant à distance, présentant des largeurs sensiblement identiques dans le sens axial, et munies d'une surface d'en- veloppe cylindrique. 5. Système de liaison selon l'une quelconque des re- vendications i à 3, caractérisé par le fait que la douille intérieure (3) présente une unique nervure (19) relativement large dans le sens axial et pourvue d'une gorge circonféren- tielle (20), une bague d'étanchement (21) en une matière plastique tendre, par exemple une bague torique, étant en- castrée dans ladite gorge (20). 6. Système de liaison selon l'une quelconque des re- vendications 1 à 5, caractérisé par le fait que la douille intérieure (3) présente, à son extrémité libre, une région tronconique (7) se rétrécissant de l'extérieur vers l'inté- rieur; et par le fait que la face extrême est formée d'une arête (8) du type tranchant. 7. Système de liaison selon l'une quelconque des re- vendications 1 à 6, conçu pour relier deux tubes cylindriques et caractérisé par le fait que deux douilles intérieures (3) sont réunies en un agencement spéculaire, pour former une douille intérieure double monobloc, les tubes (1, 2) devant être reliés étant retenus sur des côtés opposés de ladite douille intérieure double.