Brevet FR2711760A1 — publié le 19950505

ENSEMBLE POUR LE RACCORDEMENT D'UN TUYAU SOUPLE ET RACCORD INTERMÉDIAIRE POUR LE RACCORDEMENT D'UN TEL TUYAU SOUPLE. La présente invention concerne un ensemble pour le raccordement d'un tuyau souple avec un élément cylindrique complémentaire souple ou rigide ainsi qu'un raccord intermédiaire pour le raccordement d'un tel tuyau souple sur un embout rigide. Le demandeur est titulaire de la demande de brevet Wu9110858 relative à un raccord souple pour tuyaux souples destinés à être enroulés à plat sur eux-mêmes ainsi qu'un procédé d'accouplement de tuyaux à partir desdits raccords. L'ensemble souple destiné au raccordement de tuyaux souples comprend un manchon destiné à recevoir les extrémités de deux tuyaux à raccorder et pourvu de moyens d'assemblage destinés à coopérer avec des moyens d'assemblage complémentaires portés par les extrémités desdits tuyaux. Les moyens d'assemblage du manchon comportent une chambre annulaire ménagée dans la paroi interne du manchon, et dont les bords forment des épaulements à angles rentrants lui donnant, en coupe axiale, un profil de queue d'aronde. Les moyens d'assemblage complémentaires portés par les tuyaux à raccorder sont constitués par des arrêtoirs tubulaires fixés à demeure sur les extrémités des tuyaux. Les arrêtoirs ont un diamètre extérieur correspondant au diamètre intérieur de la chambre annulaire ménagée dans le manchon et au moins leur bord destiné à coopérer avec l'épaulement à angle rentrant correspondant de la chambre ayant un profil incliné complémentaire de celui de l'épaulement à angle rentrant. La longueur de la chambre annulaire est supérieure à la somme des longueurs des arrêtoirs fixés sur les tuyaux à raccorder. De tels ensembles donnent globalement satisfaction. Il est toutefois apparu que dans certains cas, la pression du liquide dans le tuyau aboutissait à une séparation inopportune des deux tuyaux raccordés. Un premier objet est d'améliorer les performances du système de raccordement, afin de conférer une résistance à des pressions élevées en usage par exemple pour le matériel de lutte contre l'incendie. Les ensembles selon l'état de la technique présentent par ailleurs l'inconvénient de nécessiter un raccord rigide de type conventionnel pour le raccordement de l'extrémité du tuyau sur un accessoire rigide tel qu'une vanne, une pompe ou un robinet. Un second objet de l'invention est de permettre le raccordement des tels systèmes sur des accessoires rigides. A cet effet, l'invention concerne plus particulièrement un ensemble pour le raccordement d'un tuyau souple avec un élément cylindrique complémentaire, le tuyau souple présentant à son extrémité un arrêtoir mâle formant un épaulement annulaire faisant saillie par rapport à la surface extérieure du tuyau souple, l'élément de forme sensiblement cylindrique présentant un épaulement annulaire complémentaire faisant saillie par rapport à la surface intérieure dudit élément cylindrique, l'ensemble étant caractérisé en ce que l'un au moins des épaulements est constitué par une pluralité d'éléments longitudinaux rigides indépendants, répartis annulairement, lesdits éléments rigides étant inclus dans un matériau élastique. Les éléments rigides constituent des renforts limitant la déformation axiale de l'arrêtoir, notamment lorsque le tuyau à de fortes pressions, compatibles avec les normes prévues pour l'homologation dans l'application visée , sans pour autant nuire à la capacité de déformation transversale, qui est nécessaire afin de permettre l'aplatissement lors de l'introduction dans l'élément complémentaire. Avantageusement, les éléments rigides sont constitués par des tiges à section sensiblement rectangulaire. Selon une variante avantageuse, chacun des éléments rigides est constitué par des tiges séparées par un espace rempli avec le matériau élastique. Ce mode de réalisation confère une souplesse axiale évitant la rupture des renforts rigides. Selon un mode de réalisation préféré, l'épaulement radial présente, à son extrémité avant, un bord intérieur frontal conique et une lèvre évasée. Ce mode de réalisation permet d'améliorer l'étanchéité du raccordement de deux tuyaux. Selon une variante, l'ensemble selon l'invention comporte en outre un manchon pour le raccordement de deux tuyaux souples, l'extrémité de chacun des tuyaux souples présentant un épaulement annulaire, le manchon présentant deux épaulements annulaires faisant saillie par rapport à la surface intérieure. Avantageusement, le manchon est constitué par un tuyau souple présentant à l'une de ses extrémités un premier épaulement annulaire constitué par une bague en une matière élastique présentant un bord frontal intérieur rentrant et à l'extrémité opposée un second épaulement annulaire comportant des renforts longitudinaux rigides. Selon une deuxième variante, l'ensemble selon l'invention comporte un raccord rigide présentant un segment tubulaire d'un diamètre intérieur sensiblement identique au diamètre extérieur de l'épaulement annulaire du tuyau souple, ledit segment tubulaire présentant à son extrémité un épaulement intérieur dont le diamètre intérieur correspond sensiblement au diamètre extérieur du tuyau souple, ledit segment tubulaire étant prolongé par un volume creux d'une longueur au moins égale à la longueur de l'épaulement du tuyau souple, et d'une section propre à permettre la mise en forme de l'extrémité du tuyau souple après aplatissement en vue de son introduction dans ledit raccord rigide. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit, se référant à deux modes de réalisation non limitatifs, faisant référence aux figures annexées où - la figure 1 représente une vue en coupe de l'ensemble de raccordement selon un premier mode de réalisation - la figure 2 représente une vue en coupe, à une échelle supérieure, de l'extrémité du tuyau - la figure 3 représente une vue selon une coupe transversale AA - la figure 4 représente une vue selon une coupe transversale BB - la figure 5 représente une vue en coupe de l'ensemble de raccordement selon un deuxième mode de réalisation. La figure 1 représente une vue en coupe d'un ensemble constitué par deux tuyaux (1, 2) et par un manchon de raccordement (3). Dans l'exemple décrit, le manchon présente une extrémité mâle et une extrémité femelle. Il est bien évident que l'ensemble selon l'invention peut être réalisé avec des manchons "double-femelle" comme décrit dans le brevet PCT/FR91/00018 du demandeur, ou dans une version "double-mâle". Les tuyaux (1, 2) présentent chacun à leur extrémité de raccordement des arrêtoirs respectivement (4, 5). Le manchon (3) est constitué par un élément tubulaire souple (6), de même nature que les tuyaux (1, 2). il est muni à chacune de ses extrémités frontales d'un embout élastique (9, 10) présentant un chanfrein (7, 8) d'environ 450 afin d'éviter les accrochages intempestifs lors de la manipulation des tuyaux raccordés. L'embout (9, 10) est réalisé à titre d'exemple en caoutchouc. L'élément tubulaire (6) est englobé dans l'embout élastique (9, 10) qui recouvre la face extérieure ainsi que la face intérieure de l'extrémité dudit élément tubulaire (6). Le manchon (3) présente deux arrêtoirs annulaires (12, 18) en forme de bague annulaire en caoutchouc dans lequel sont insérés des renforts rigides. Les surfaces frontales arrières (14) forment avec le plan transversal du manchon un angle compris entre 0 et 450, de préférence un angle d'environ 300. Les renforts rigides sont constitués par une tige (12, 18) en métal ou en matériau composite. Ces renforts sont répartis sur la périphérie de la surface intérieure du manchon, et sont fixés par collage, ou par tout autre moyen de liaison connu. Le tuyau présente des arrêtoirs (11, 19) complémentaires avec les arrêtoirs du manchon. Les arrêtoirs sont constitués par une bague annulaire (15, 22) faisant saillie par rapport à la surface extérieure du tuyau (1). La bague présente une extrémité frontale formant un angle d'environ 45 degrés avec le plan transversal. Ce chanfrein conique (16) contribue à l'étanchéité du raccordement. La pression du fluide traversant le raccordement exerce une pression sur le chanfrein conique qui se traduit par une force radiale tendant à plaquer la bague annulaire (15) contre la surface intérieure du manchon (3). La bague annulaire (15) est réalisée en un matériau élastique tel que du caoutchouc, afin de permettre une déformation transversale tout en résistant à des déformations longitudinales. Elle est fixée sur le tuyau (1) par collage ou par vulcanisation. Les bagues annulaires (15, 19) sont prolongées du coté opposé au chanfrein conique par une partie cylindrique constituée par une pluralité de paires de renforts rigides (11, 19) noyés dans une bague annulaire en caoutchouc. Les renforts rigides sont constitués par des éléments métalliques ou en un matériau composite collés à la surface extérieure du tuyau (1). Les surfaces frontales arrières forment avec le plan transversal du tuyau correspondant un angle compris entre 0 et 450, de préférence un angle d'environ 300. La figure 2 représente une vue en détail de la bague chanfreinée, à une échelle agrandie. Elle présente à son extrémité une lèvre (20) faisant légèrement saillie vers l'extérieur du tuyau (1). Lors de la remise en forme de l'extrémité du tuyau après l'aplatissement du tuyau en vue de la pénétration dans le manchon (3), la lèvre vient s'appuyer en premier contre la surface intérieure du manchon (3), et assure une bonne étanchéité du raccordement. La partie frontale arrière (23) est dans un plan transversal dans l'exemple décrit et assure le blocage de la partie frontale arrière de l'arrêtoir (9) du manchon (3). La figure 3 représente une vue selon un plan de coupe transversale AA. Les renforts (18) présentent une section en forme d'arc de couronne annulaire, et sont disposés en étoile sur la surface intérieure du tuyau (1). La figure 4 représente une vue selon un plan de coupe transversale BB. Les renforts (12) présentent une section en forme d'arc de couronne annulaire, et sont disposés en étoile sur la surface extérieure du manchon (3). La figure 5 représente une vue en coupe d'une variante de réalisation pour le raccordement d'un tuyau souple sur un embout rigide, par exemple sur une vanne, un corps de pompe ou un robinet. A cet effet, on met en oeuvre une pièce de raccordement rigide (25) présentant à l'une de ses extrémités un segment fileté (26) pour le raccordement sur un robinet ou une vanne standardisée. La pièce de raccordement rigide (25) présente une partie centrale creuse prolongée par une partie tubulaire (27). Cette partie tubulaire présente un segment cylindrique rigide (28) d'un diamètre intérieur sensiblement identique au diamètre extérieur de l'épaulement annulaire (29) du tuyau souple (1). Le segment tubulaire (28) présente à son extrémité un épaulement intérieur (29) dont le diamètre intérieur correspond sensiblement au diamètre extérieur du tuyau souple (1) . La partie centrale (25) présente une cavité (30) d'une longueur au moins égale à la longueur de l'épaulement (31) du tuyau souple, et d'une section propre à permettre la mise en forme de l'extrémité du tuyau souple (1) après aplatissement en vue de son introduction dans ledit raccord rigide. Le raccordement du tuyau souple avec le raccord rigide s'effectue comme suit On déforme l'extrémité du tuyau (1) en exerçant une pression radiale afin de plier la partie munie d'un épaulement (31) en deux, et lui conférer une forme de gouttière, dont la plus grande dimension et inférieure au diamètre intérieur de l'épaulement (29) de la partie tubulaire (27). L'extrémité du tuyau peut ainsi être introduite dans le raccord rigide. La pénétration de l'extrémité repliée se poursuit jusqu'à ce que le bord frontal du tuyau vienne en butée. L'épaulement (31) est alors complètement positionné dans la cavité (30). Lorsque la pression radiale est relâchée, l'extrémité du tuyau (1) reprend sa forme initiale à section circulaire. En exerçant une traction axiale sur le tuyau, on fait pénétrer l'épaulement (29) du tuyau (1) dans la partie cylindrique (27), jusqu'à ce que le bord frontal arrière (32) de l'épaulement (29) vienne en butée contre le bord frontal avant (33) de l'épaulement (29) de la partie tubulaire (27) du raccord rigide. Afin de faciliter le positionnement de l'épaulement du tuyau (1), la cavité présente une partie frontale arrière (34) de forme conique. L'invention est décrite dans ce qui précède à titre d'exemples non limitatifs. Il est bien entendu que l'Homme de Métier sera à même de réaliser diverses variantes sans pour autant sortir du cadre de l'invention. REVEND 10 A T IONS 1 - Ensemble pour le raccordement d'un tuyau souple (1) avec un élément cylindrique complémentaire, le tuyau souple (1) présentant à son extrémité un arrêtoir mâle formant un épaulement annulaire faisant saillie par rapport à la surface extérieure du tuyau souple (1), l'élément de forme sensiblement cylindrique présentant un épaulement annulaire complémentaire faisant saillie par rapport à la surface intérieure dudit élément cylindrique, l'ensemble étant caractérisé en ce que l'un au moins des épaulements comporte une pluralité d'éléments longitudinaux rigides (11, 12, 18, 19) indépendants, répartis annulairement, lesdits éléments rigides (11, 12, 18, 19) étant inclus dans un matériau élastique (13, 20). 2 - Ensemble pour le raccordement d'un tuyau souple (1) avec un élément cylindrique complémentaire selon la revendication précédente caractérisé en ce que les éléments rigides (11, 12, 18, 19) sont constitués par des tiges à section sensiblement rectangulaire. 3 - Ensemble pour le raccordement d'un tuyau souple (1) avec un élément cylindrique complémentaire selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que chacun des éléments rigides (11, 12, 18, 19) est constitués par des tiges séparées par un espace remplis avec le matériau élastique. 4 - Ensemble pour le raccordement d'un tuyau souple (1) avec un élément cylindrique complémentaire selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que l'épaulement radiale présente, à son extrémité avant, un bord intérieur frontal (16) conique et une lèvre (21) évasée. 5 - Ensemble pour le raccordement d'un tuyau souple (1) avec un élément cylindrique complémentaire selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comporte en outre un manchon (3) pour le raccordement de deux tuyaux souples, l'extrémité de chacun des tuyaux souples (1,2) présentant un épaulement annulaire, le manchon (3) présentant deux épaulements annulaires faisant saillie par rapport à la surface intérieure. 6 - Ensemble pour le raccordement d'un tuyau souple (1) avec un élément cylindrique complémentaire selon la revendication précédente caractérisé en ce le manchon est constitué par un tuyau souple (1) présentant à l'une de ses extrémités un premier épaulement annulaire constitué par une bague en une matière élastique présentant un bord frontal intérieur rentrant et à l'extrémité opposée un second épaulement annulaire comportant des renforts longitudinaux rigides. 7 - Ensemble pour le raccordement d'un tuyau souple (1) avec un élément cylindrique complémentaire selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce qu'il comporte un raccord rigide présentant un segment tubulaire (28) d'un diamètre intérieur sensiblement identique au diamètre extérieur de l'épaulement annulaire (31) du tuyau souple (1), ledit segment tubulaire présentant à son extrémité un épaulement intérieur (29) dont le diamètre intérieur correspond sensiblement au diamètre extérieur du tuyau souple (1), ledit segment tubulaire étant prolongé par un volume creux (30) d'une longueur au moins égale à la longueur de l'épaulement du tuyau souple (1), et d'une section propre à permettre la mise en forme de l'extrémité du tuyau souple (1) après aplatissement en vue de son introduction dans ledit raccord rigide. 8 - Raccord intermédiaire pour le raccordement d'un tuyau souple (1) avec un élément cylindrique rigide caractérisé en ce qu'il est constitué par un segment tubulaire (28) d'un diamètre intérieur sensiblement identique au diamètre extérieur de l'épaulement annulaire (31) du tuyau souple (1), ledit segment tubulaire (28) présentant à son extrémité un épaulement intérieur (29) dont le diamètre intérieur correspond sensiblement au diamètre extérieur du tuyau souple (1), ledit segment tubulaire (28) étant prolongé par un volume creux (30) d'une longueur au moins égale à la longueur de l'épaulement (31) du tuyau souple (1), et d'une section propre à permettre la mise en forme de l'extrémité du tuyau souple (1) après aplatissement en vue de son introduction dans ledit raccord rigide. 9 - Raccord intermédiaire pour le raccordement d'un tuyau souple (1) avec un élément cylindrique rigide selon la revendication 8 caractérisé en ce que la face frontale du volume creux (30) est de forme conique.