Brevet FR2738324A1 — publié le 19970307

Raccord de tuyaux anti-séparation. La présente invention se rapporte à un raccord de tuyaux prémuni contre les séparations. Un raccord de tuyaux connu, adapté sur des tuyaux d'eau, est d'une conception selon laquelle l'un des tuyaux est pourvu, à son extrémité, d'un embout femelle apte à recevoir un embout mâle formé sur l'extrémité de l'autre tuyau, une garniture d'étanchéité annulaire étant par ailleurs comprimée entre la surface périphérique intérieure de l'embout femelle et la surface périphérique extérieure de l'embout mâle. Parmi les différents types de ces raccords de tuyaux, il en existe un qui empêche une séparation des embouts mâle et femelle. Dans un mode de réalisation d'un tel raccord de tuyaux connu prémuni contre les séparations, un élément annulaire convexe est soudé sur la surface périphérique extérieure de l'embout mâle, du côté extérieur à l'embout femelle, et un rebord est formé sur le pourtour extérieur de l'extrémité ouverte de l'embout femelle. Une coquille annulaire est ajustée extérieurement sur l'embout mâle et par-dessus la partie de l'embout femelle, située au- delà du rebord, depuis un point de l'embout mâle qui est plus éloigné de l'embout femelle que ne l'est l'élément convexe. La coquille est pourvue, sur sa circonférence, d'une saillie de contact dirigée radialement vers l'intérieur, qui peut s'appliquer fermement contre une surface d'extrémité de l'élément convexe. Une gorge annulaire est formée dans la surface périphérique intérieure de la coquille, en un emplacement faisant face à la partie de l'embout femelle qui est située au-delà du rebord. Dans cette gorge annulaire, est ajustée une bague de verrouillage destinée à s'appliquer fermement contre le rebord de l'embout femelle, la coquille étant par ailleurs munie de plusieurs vis de positionnement destinées à exercer une pression dirigée radialement vers l'intérieur sur la bague de verrouillage. Cependant, avec ce système connu, compte tenu de la nécessité qu'il y a à faire venir la saillie de contact de la coquille en appui contre l'élément convexe de l'embout mâle, le diamètre intérieur de cette saillie de contact est prévu plus petit que le diamètre extérieur de l'élément convexe. Il est dès lors impossible de mettre en place la coquille en l'enfilant extérieurement depuis l'extrémité de l'embout mâle, une fois que l'élément convexe a été soudé à ce dernier. Afin de remédier à ce problème, il est nécessaire d'enfiler extérieurement la coquille sur l'embout mâle à l'usine de production des tuyaux, avant que l'élément convexe ne soit soudé à l'embout mâle. Par conséquent, on est obligé de transporter le tuyau avec la coquille montée dessus, de l'usine au chantier de pose du tuyau, ce qui signifie que la commodité du transport en est affectée. Le but de la présente invention est de permettre le montage de la coquille sur le chantier de pose des tuyaux, après le soudage de l'élément convexe à l'usine de production des tuyaux. Conformément à la présente invention, ce but est atteint grâce à un raccord de tuyaux comportant un embout mâle destiné à être introduit dans un embout femelle, avec interposition d'une garniture d'étanchéité annulaire comprimée entre la surface intérieure de l'embout femelle et la surface extérieure de l'embout mâle, raccord de tuyaux qui se caractérise en ce qu'il comprend une partie annulaire convexe formée sur le pourtour extérieur de l'embout mâle du côté de celui-ci appelé à rester à l'extérieur de l'embout femelle, un rebord formé sur le pourtour extérieur de l'extrémité ouverte de l'embout femelle, une coquille annulaire mise en place extérieurement sur l'embout mâle et destinée à être engagée par-dessus la partie de l'embout femelle située au-delà dudit rebord, depuis un point de l'embout mâle qui est plus éloigné de l'embout femelle que ne l'est ladite partie convexe, des moyens d'appui disposés dans ladite coquille de façon à venir se placer en face de ladite partie de l'embout femelle située au-delà dudit rebord, lesdits moyens d'appui étant aptes à s'appliquer fermement contre le rebord dans la direction axiale du tuyau, une bague de verrouillage qui est fendue en au moins un point de sa circonférence et qui est conçue pour être insérée entre la coquille et la partie convexe de l'embout mâle, ladite bague de verrouillage étant apte à venir en prise avec l'extrémité, tournée à l'opposé de l'embout femelle, de ladite partie convexe, et une saillie de contact saillant radialement vers l'intérieur sur ladite coquille et destinée à s'appliquer fermement contre l'extrémité, tournée à l'opposé de l'embout femelle, de ladite bague de verrouillage, le diamètre intérieur de ladite saillie de contact étant supérieur au diamètre extérieur de ladite partie convexe. Grâce à cet ensemble de dispositions, on peut transporter les tuyaux jusqu'à leur chantier de pose après avoir formé, par exemple par soudage, les parties convexes sur les embouts mâles respectifs dans l'usine de production des tuyaux. Sur le chantier de pose des tuyaux, on peut dès lors monter extérieurement la coquille depuis l'extrémité de l'embout mâle. En effet, comme le diamètre intérieur de la saillie de contact de la coquille est supérieur au diamètre extérieur de la partie convexe, on peut aisément mettre en place la coquille en la glissant depuis l'extrémité de l'embout mâle, dans la direction axiale du tuyau, pour la faire passer par-dessus la partie convexe. Ensuite, on enfile la bague de verrouillage sur l'extérieur de l'embout mâle et on la met en prise avec la partie convexe. Le montage de la bague de verrouillage peut se faire en toute facilité, grâce au fait que cette dernière est sectionnée ou fendue en au moins un point de sa circonférence. Les opérations décrites ci-dessus ayant été effectuées, on introduit alors l'extrémité de l'embout mâle dans l'embout femelle, et on fait glisser la coquille vers l'embout femelle, dans la direction axiale du tuyau, jusqu'à ce que la saillie de contact vienne s'appliquer contre la surface d'extrémité, tournée à l'opposé de l'embout femelle, de la bague de verrouillage. On amène ensuite les moyens d'appui en prise avec le rebord de l'embout femelle, dans la direction axiale du tuyau. Ainsi, après que la partie convexe a été mise en place à l'usine, par soudage ou d'une autre manière, la coquille peut être montée sur un chantier, comme par exemple sur le chantier o les tuyaux sont posés. Par conséquent, on peut transporter les tuyaux avec la coquille démontée, jusqu'au chantier de pose, et la commodité du transport s'en trouve donc améliorée. Dans l'embout mâle et l'embout femelle des tuyaux ainsi raccordés l'un à l'autre, la saillie de contact de la coquille vient en prise avec la partie convexe de l'embout mâle par l'intermédiaire de la bague de verrouillage, tandis que les moyens d'appui de la coquille viennent en prise avec le rebord de l'embout femelle, et c'est grâce à cela qu'une fonction anti-séparation est établie entre l'embout femelle et l'embout mâle. Des modes de réalisation du raccord de tuyaux conforme à la présente invention vont maintenant être décrits plus en détails, mais uniquement à titre d'exemples non limitatifs, en référence aux dessins annexés, dans lesquels: la figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un premier mode de réalisation d'un raccord de tuyaux anti- séparation, conforme à la présente invention; la figure 2 est une vue de face de la bague de verrouillage qui apparaît sur la figure 1; la figure 3 est une vue en coupe longitudinale illustrant la procédure d'assemblage quand le raccord de tuyaux de la figure 1 doit être assemblé sur un chantier de pose de tuyaux; la figure 4 est une vue en coupe longitudinale représentant l'état qui fait suite à l'état de la figure 3; et la figure 5 est une vue en coupe longitudinale d'un second mode de réalisation d'un raccord de tuyaux anti- séparation conforme à la présente invention. Sur la figure 1 qui représente un premier mode de réalisation de l'invention, on peut voir un embout femelle 2 qui est formé sur l'extrémité d'un tuyau en fonte 1 raccordé à un second tuyau en fonte 3, dont l'extrémité est munie d'un embout mâle 4 introduit dans ledit embout femelle 2. Une partie de réception de garniture 5 est formée dans la surface périphérique intérieure de l'embout femelle 2, et une garniture d'étanchéité 6 en caoutchouc, revue dans ladite partie de réception de garniture 5, est comprimée entre la surface intérieure de l'embout femelle 2 et la surface extérieure de l'embout mâle 4 quand ce dernier est introduit dans l'embout femelle 2, grâce à quoi une fonction d'étanchéité est obtenue. Un rebord 7 est formé sur le pourtour extérieur de l'extrémité ouverte de l'embout femelle 2. Un élément annulaire convexe 8, ayant une section transversale rectangulaire, est ajusté extérieurement sur la surface périphérique extérieure de l'embout mâle 4, du côté extérieur à l'embout femelle 2, et est fixé par soudage dans sa position. La référence numérique 9 désigne les soudures. L'élément convexe 8 vient se placer tout près de la surface 10 de l'extrémité ouverte de l'embout femelle 2, quand on introduit l'embout mâle 4 dans l'embout femelle 2 jusqu'à ce qu'il parvienne dans une position prédéterminée. Une coquille annulaire 11, en fonte, est mise en place extérieurement sur une plage couvrant la partie périphérique extérieure de l'embout femelle 2, qui est située au-delà du rebord 7, et s'étendant sur la partie périphérique extérieure de l'embout mâle 4 jusqu'en un point qui est plus éloigné de l'embout femelle 2 que ne l'est l'élément convexe 8 quand l'embout mâle 4 est introduit dans l'embout femelle 2 jusqu'à ce qu'il parvienne dans ladite position prédéterminée. Une première bague de verrouillage métallique 14, fendue en un point de sa circonférence, est insérée entre la coquille 11 et l'élément convexe 8 de l'embout mâle 4. Sur la figure 2, la référence numérique 17 désigne la fente découpée dans la bague de verrouillage 14. La première bague de verrouillage 14 peut être ouverte et fermée par déformation élastique au niveau de la fente 17, et elle est conçue de façon à se resserrer à tout moment. Dans une extrémité de la surface périphérique intérieure de la première bague de verrouillage 14, il est formé un évidement 15, dans lequel peut venir en prise, dans la direction axiale du tuyau, la surface d'extrémité 8a de l'élément convexe 8, tournée à l'opposé de l'embout femelle 2. Ceci signifie que la section transversale de la première bague de verrouillage 14 est en forme de L. Par ailleurs, comme le montre la figure 2, l'autre extrémité de la surface périphérique intérieure de la première bague de verrouillage 14 est pourvue, sur sa circonférence, de plusieurs encoches 16 communiquant avec l'évidement 15. Si on considère que la fente 17 ménagée dans la première bague de verrouillage 14 se trouve dans la position à 0 , ces encoches 16 sont formées aux trois positions à 90 , 180 et 270 . Sur une partie destinée à être placée extérieurement sur l'embout mâle 4, la coquille 11 est dotée d'une surface intérieure 18 associée à l'embout mâle, qui est d'un diamètre légèrement plus grand que celui de la première bague de verrouillage 14. La coquille 11 est également pourvue, sur la totalité de sa circonférence, d'une saillie de contact 20 qui est dirigée radialement vers l'intérieur et qui est apte à s'appliquer fermement, dans la direction axiale du tuyau, contre la surface d'extrémité 14a, tournée à l'opposé de l'embout femelle 2, de la première bague de verrouillage 14. Le diamètre intérieur A de cette saillie de contact 20 est plus grand que le diamètre extérieur B de l'élément convexe 8. La surface périphérique extérieure de la première bague de verrouillage 14 est réalisée sous la forme d'une surface conique 19, dont le diamètre augmente progressivement en se rapprochant de l'embout femelle 2. Le diamètre maximum de la première bague de verrouillage 14, présentant cette surface conique 19, est approximativement égal au diamètre extérieur du rebord 7 de l'embout femelle 2, de sorte que la surface conique 19 de la première bague de verrouillage 14 et la surface périphérique extérieure du rebord 7 sont dans la continuité l'une de l'autre, pratiquement sans différence de hauteur entre elles. En outre, en correspondance avec cette surface conique 19, la surface périphérique intérieure 18, associée à l'embout mâle, de la coquille 11 est réalisée sous la forme d'une surface conique d'un diamètre légèrement plus grand que celui de la première bague de verrouillage 14. La partie en forme de douille de la coquille 11, s'étendant au-delà du rebord 7 de l'embout femelle 2, est munie d'un mécanisme d'appui 21 apte à s'appliquer fermement contre ledit rebord 7, dans la direction axiale du tuyau. Plus précisément, sur une partie destinée à être placée extérieurement sur l'embout femelle 2, la coquille 11 est dotée d'une surface périphérique intérieure 22 associée à l'embout femelle, dont le diamètre est légèrement plus grand que celui du rebord 7. Le mécanisme d'appui 21 comprend une gorge annulaire 23, une seconde bague de verrouillage 24 reçue dans ladite gorge annulaire 23, et plusieurs vis de positionnement 25. La gorge annulaire 23 s'étend sur la circonférence entière de la surface périphérique intérieure 22 associée à l'embout femelle, en un emplacement qui est situé en face de la partie de l'embout femelle s'étendant au-delà du rebord 7, et elle présente une section transversale rectangulaire. La seconde bague de verrouillage 24 est en un matériau métallique et présente une section transversale rectangulaire; elle est en outre d'une configuration à une fente, selon laquelle elle est sectionnée en un point de sa circonférence et peut être ouverte et fermée, étant ainsi conçue de façon à se resserrer à tout moment. Les vis de positionnement 25 sont disposées en plusieurs points de la circonférence de la coquille 11 et sont vissées, depuis la surface extérieure de la coquille 11 et dans la direction radiale du tuyau, vers la gorge annulaire 23. Ces vis de positionnement 25 sont des vis sans tête à creux hexagonal. On les visse dans la coquille 11 jusqu'à ce qu'elles exercent une pression sur la surface extérieure de la seconde bague de verrouillage 24, ce qui permet de maintenir la seconde bague de verrouillage 24 dans l'état resserré contre la surface périphérique extérieure 26 de l'embout femelle 2. Lorsque la seconde bague de verrouillage 24 est resserrée autour de la surface périphérique extérieure 26 de l'embout femelle 2, elle peut venir s'appliquer fermement contre la paroi de la gorge annulaire 23 et le rebord 7, dans la direction axiale du tuyau. Grâce à cet ensemble de dispositions, il est possible de souder l'élément convexe 8 à l'embout mâle 4 dans une usine de production de tuyaux, puis de transporter des groupes respectifs de tuyaux 1 et 3 jusqu'à un chantier de pose de ces tuyaux. Sur le chantier de pose des tuyaux, comme cela est représenté sur la figure 3, on ajuste la seconde bague de verrouillage 24 dans la gorge annulaire 23, et on met en place extérieurement la coquille 11 depuis l'extrémité de l'embout mâle 4. Dans ce cas, comme le diamètre intérieur A de la saillie de contact 20 de la coquille 11 est plus grand que le diamètre extérieur B de l'élément convexe 8 de l'embout mâle 4, on peut facilement glisser la coquille 11, pour son montage, depuis l'extrémité de l'embout mâle, dans la direction axiale du tuyau, jusqu'à ce qu'elle vienne se placer au-delà de l'élément convexe 8, comme cela est représenté en traits mixtes sur la figure 3. Ensuite, comme le montre la figure 4, on enfile extérieurement la première bague de verrouillage 14 depuis l'extrémité de l'embout mâle 4 et on la fait glisser dans la direction axiale du tuyau. On élargit alors la première bague de verrouillage 14 suivant son diamètre en ouvrant la fente 17, pour lui faire franchir l'élément convexe 8, et, comme cela est représenté en traits mixtes sur la figure 4, on la met ensuite en prise, par son évidement 15, avec l'élément convexe 8 de l'embout mâle 4. Dans cette situation, on introduit alors l'extrémité de l'embout mâle 4 dans l'embout femelle 2, et l'on fait glisser la coquille 11 dans la direction axiale du tuyau vers l'embout femelle 2 (dans la direction de la flèche X sur les figures 1 et 4), ce qui fait que la saillie de contact 20 entre en contact avec la surface d'extrémité 14a, tournée à l'opposé de l'embout femelle 2, de la première bague de verrouillage 14. Au cours de ce mouvement, la seconde bague de verrouillage 24 est guidée par la surface conique 19 de la première bague de verrouillage 14 et est facilement ouverte dans la direction radiale du tuyau. En outre, comme la surface conique 19 de la première bague de verrouillage 14 et la surface périphérique extérieure du rebord 7 sont dans la continuité l'une de l'autre pratiquement sans différence de hauteur entre elles, la seconde bague de verrouillage 24 passe en douceur de la surface conique 19 de la première bague de verrouillage 14 à la surface périphérique extérieure du rebord 7. Par conséquent, l'opération qui consiste à raccorder l'embout mâle 4 et l'embout femelle 2 est d'une grande facilité d'exécution. Ensuite, on serre les vis de positionnement 25, comme représenté sur la figure 1. Ces vis de positionnement 25 exercent alors une pression, dirigée radialement vers l'intérieur, sur la seconde bague de verrouillage 24 en la plaçant en appui contre le rebord 7. De cette manière, la coquille 11 peut être montée sur un chantier de pose de tuyaux, après que l'élément convexe 8 a été soudé à l'usine de production des tuyaux. On peut, par conséquent, transporter des groupes respectifs de tuyaux 1 et 3 de l'usine au chantier de pose des tuyaux, sans qu'ils aient à être munis de la coquille 11, ce qui signifie que la commodité du transport est améliorée. Sur les embouts mâle 4 et femelle 2 des tuyaux 1 et 3 raccordés de cette manière, la fonction de sécurité empêchant une séparation mutuelle de ces derniers est obtenue grâce au fait que, comme le montre la figure 1, la saillie de contact 20 de la coquille 11 vient en prise avec l'élément convexe 8 de l'embout mâle 4, par l'intermédiaire de la première bague de verrouillage 14, et que, d'autre part, la seconde bague de verrouillage 24, ajustée dans la gorge annulaire 23 de la coquille 11, vient en prise avec le rebord 7 de l'embout femelle 2. Ainsi que le montre la figure 2, comme la surface périphérique intérieure de la première bague de verrouillage 14 est pourvue de plusieurs encoches 16, la force de resserrement diminue au niveau de ces encoches 16, de sorte que la première bague de verrouillage 14 peut facilement s'ouvrir au niveau de la fente 17. Dans le mode de réalisation qui vient d'être décrit, la première bague de verrouillage 14 est d'une configuration du type à une fente en un point de sa circonférence, comme cela est représenté sur la figure 2. Elle peut toutefois avoir plusieurs fentes, par exemple deux ou plus. Dans le cas de la configuration à plusieurs fentes, comme représenté sur la figure 4, on n'est plus obligé d'enfiler extérieurement la première bague de verrouillage 14 depuis l'extrémité de l'embout mâle 4 et de lui faire franchir l'élément convexe 8 de ce dernier. Au lieu de cela, on peut mettre en place les segments, obtenus par la division de la première bague de verrouillage 14, directement sur le pourtour de l'élément convexe 8. La figure 5 montre un second mode de réalisation de la présente invention. Dans ce second mode de réalisation, la première bague de verrouillage 14 n'a pas de surface périphérique extérieure conique, au contraire de celle du premier mode de réalisation. A la place, la surface périphérique extérieure de la première bague de verrouillage 14 est parallèle à la direction de l'axe du tuyau, et un gradin est formé au niveau de la transition entre la première bague de verrouillage 14 et le rebord 7 de l'embout femelle 2. Dès lors, ce second mode de réalisation peut être employé dans le cas o la seconde bague de verrouillage 24 peut s'élargir relativement aisément suivant son diamètre, quand on fait glisser la coquille 11 pour l'adapter sur l'embout femelle 2. La surface périphérique intérieure 18 de la coquille 11 a un diamètre qui n'est que légèrement supérieur à celui de la première bague de verrouillage 14. De la sorte, la première bague de verrouillage 14 est empêchée il elle-même de se désolidariser de l'élément convexe 8 en s'élargissant suivant son diamètre. Ainsi, conformément à la présente invention, il est possible de monter la coquille sur le chantier de pose des tuyaux une fois que l'élément convexe a été mis en place sur l'embout mâle à l'usine de production des tuyaux. Il s'ensuit que l'on peut transporter des tuyaux sans coquille de l'usine au chantier de pose des tuyaux, ce qui améliore la commodité du transport. REVENDICATIONS 1. Raccord de tuyaux comportant un embout mâle (4) destiné à être introduit dans un embout femelle (2), avec interposition d'une garniture d'étanchéité annulaire (6) comprimée entre la surface intérieure de l'embout femelle (2) et la surface extérieure de l'embout mâle (4), ce raccord de tuyaux étant caractérisé en ce qu'il comprend: une partie annulaire convexe (8) formée sur le pourtour extérieur de l'embout mâle, du côté de celui-ci appelé à rester à l'extérieur de l'embout femelle, un rebord (7) formé sur le pourtour extérieur de l'extrémité ouverte de l'embout femelle, une coquille annulaire (11) mise en place extérieurement sur l'embout mâle (4) et destinée à être engagée par- dessus la partie de l'embout femelle (2) située au-delà dudit rebord (7), depuis un point de l'embout mâle qui est plus éloigné de l'embout femelle que ne l'est la partie convexe (8), des moyens d'appui (21) disposés dans ladite coquille (11) de façon à venir se placer en face de ladite partie de l'embout femelle qui est située au-delà dudit rebord (7), lesdits moyens d'appui étant aptes à s'appliquer fermement contre le rebord (7) dans la direction axiale du tuyau, une bague de verrouillage (14) fendue en au moins un point de sa circonférence et conçue pour être insérée entre la coquille (11) et la partie convexe (8) de l'embout mâle, ladite bague de verrouillage étant apte à venir en prise avec l'extrémité, tournée à l'opposé de l'embout femelle, de ladite partie convexe, et une saillie de contact (20) saillant radialement vers l'intérieur sur ladite coquille (11) et destinée à s'appliquer fermement contre l'extrémité, tournée à l'opposé de l'embout femelle (2), de ladite bague de verrouillage (14), le diamètre intérieur (A) de ladite saillie de contact (20) étant supérieur au diamètre extérieur (B) de ladite partie convexe (8). 2. Raccord de tuyaux selon la revendication 1, caractérisé en ce que, pour son montage, la coquille (11) est enfilée extérieurement sur l'embout mâle et la saillie de contact (20) passe au-delà de sa partie convexe (8), à la suite de quoi la bague de verrouillage (14) est ajustée extérieurement sur la partie de l'embout mâle qui est située au- delà de la partie convexe, puis l'embout mâle (4) est introduit dans l'embout femelle (2) et la coquille (11) est engagée sur le rebord (7) de l'embout femelle (2), les moyens d'appui étant alors appliqués fermement contre ledit rebord. 3. Raccord de tuyaux selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens d'appui (21) comprennent une seconde bague de verrouillage (24) apte à s'appliquer fermement contre le rebord (7) de l'embout femelle (2), dans la direction axiale du tuyau, ladite seconde bague de verrouillage étant revue dans la coquille (11) et étant conçue pour franchir le pourtour extérieur dudit rebord de l'embout femelle quand la coquille (11) est engagée sur ce rebord. 4. Raccord de tuyaux selon la revendication 3, caractérisé en ce que la bague de verrouillage (14) ajustée extérieurement sur ledit embout mâle (4) présente une surface conique (19) qui augmente progressivement de diamètre en se rapprochant de l'embout femelle (2), guidant ainsi ladite seconde bague de verrouillage (24) dans le sens d'un élargissement de son diamètre pour lui permettre de franchir le rebord (7) de l'embout femelle (2), quand la coquille (11) est engagée sur ledit rebord.