Brevet FR2756606A1 — publié le 19980605

CONDUIT MÉTALLIQUE MODULAIRE A EMBOITEMENT, NOTAMMENT POUR L'ÉVACUATION DES FUMÉES La présente invention a pour objet un conduit métallique modulaire destiné en particulier, mais non exclusivement, à l'évacuation de fumées de chaudières. De tels conduits sont, d'une manière générale, connus et sont constitués d'éléments raccordables comprenant chacun à l'une de ses extrémités un embout mâle avec un rétreint et, à son autre extrémité, un embout femelle expansé. Dans les installations domestiques dans lesquelles il s'agit d'évacuer les gaz de combustion d'une cuisinière, un raccordement entre deux éléments de conduit adjacents résulte généralement d'un assemblage par friction, les éléments successifs étant ainsi simplement emboîtés. I1 est, par ailleurs, connu de disposer sur la longueur des tuyaux ainsi assemblés des colliers permettant la fixation des tuyaux sur une paroi proche, ces colliers permettant éventuellement de renforcer la liaison entre deux éléments successifs. Les cheminées de fort diamètre destinées aux installations industrielles sont généralement réalisées soit en béton, soit en acier, les éléments d'acier étant réunis par des brides soudées en usine et transportés directement sur le site. Pour les installations de moyenne importance, on utilise actuellement des conduits modulaires constitués de tubes raccordés bout à bout. Des moyens d'étanchéité peuvent être prévus entre deux tubes mais malheureusement, cette étanchéité est insuffisante vis à vis des condensats de fumées, notamment dans le cas où le conduit est utilisé en contre pente. Par ailleurs, il n'est pas possible de les couper à longueur pour que, par exemple, les colliers correspondent à des joints de pierres de parement. Un premier objet de la présente invention est d'améliorer l'étanchéité à la jonction de deux éléments tubulaires, ces éléments pouvant être démontés puis remontés aisément. Un second objet de la présente invention est un conduit modulaire dans lequel au moins un élément puisse être coupé à la longueur voulue tout en conservant ses bonnes caractéristiques d'étanchéité de l'assemblage. Selon l'invention, le conduit métallique modulaire à emboîtement, notamment pour l'évacuation des fumées, comprenant au moins un conduit intérieur composé d'éléments raccordés dont chacun présente une extrémité mâle et une extrémité femelle s'emboîtant successivement et des moyens pour réunir deux éléments tubulaires successifs est caractérisé en ce que l'extrémité femelle comporte un joint à lèvre avec chambre de repli. Ainsi, l'étanchéité est parfaitement assurée entre deux éléments par portée de la lèvre du joint monté dans l'embout femelle contre la surface de l'embout mâle. Après montage, la lèvre est appliquée contre cette surface par la pression régnant dans la chambre de repli. Selon un mode de réalisation de l'invention, le conduit comprend une enveloppe ou conduit extérieur entourant le conduit intérieur monté en opposition au sens des éléments de conduit intérieur, deux éléments de conduit (intérieur et extérieur) étant assemblés par un joint collé en tête, un isolant étant introduit entre les deux conduits. On réalise ainsi selon l'invention, un double agrafage qui accroît la rigidité de l'ensemble. Selon encore un autre mode de réalisation de l'invention, le conduit comprend en outre, une enveloppe extérieure modulaire porteuse assurant l'assemblage de deux éléments concentriques respectivement intérieur et extérieur en entourant ceux-ci, les zones d'assemblage de l'enveloppe externe se trouvant, après montage, au milieu des deux autres éléments. On obtient ainsi un conduit auto-stable et auto-portant c'est à dire dont la stabilité est assurée en un seul point par ancrage au sol, ce qui supprime la nécessité d'un haubanage ou autre moyen pour assurer la stabilité. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre de modes particuliers de réalisation, donnés uniquement à titre d'exemple non limitatif, en regard des dessins qui représentent - La figure 1, une vue d'un conduit selon l'invention ; - la figure 2, une vue d'un conduit identique coupé en longueur ; - la figure 3, une vue à échelle agrandie du profil de l'élément femelle - la figure 4, une vue du conduit extérieur - la figure 5, une vue du même produit après coupe à longueur ; - la figure 6, une vue d'un assemblage conduit intérieur, conduit extérieur - la figure 6a, une alternative du montage des conduits interne et externe - la figure 7, le même assemblage que sur la figure 6 après coupe à longueur ; - la figure 8, une vue en coupe d'une cheminée à deux conduits revêtus d'une enveloppe extérieure - la figure 9, une vue de face de la zone de liaison du collier - la figure 10, une vue partielle des deux extrémités du collier avant leur assemblage en coupe par un plan perpendiculaire à celui de la figure 9 ; - la figure 11, dans les mêmes conditions que sur la figure 10, les extrémités du collier après assemblage. - La figure 12, une vue en perspective de la zone d'assemblage. Sur la figure 1, est représenté l'assemblage de deux éléments du conduit par une extrémité femelle du conduit la et une extrémité mâle du conduit lb. Le conduit mâle présente au voisinage de sa partie inférieure un jonc 14 venant prendre appui sur un bord évasé 4a de la partie expansée de l'élément la (qui est représenté à échelle agrandie sur la figure 3). Au-dessous du bord 4a, on trouve dans un logement 5, et un joint à lèvre 6 dont la lèvre vient porter contre la paroi externe de l'élément lb après montage de celui-ci à l'intérieur de la partie femelle de l'élément la. Le joint 6 est collé à l'intérieur de la couronne périphérique 5, et au-dessous de la lèvre 6, est prévue une chambre de repli 6a qui a pour but après la pose de créer une surpression appliquant la lèvre 6 contre l'élément lb. Le joint à lèvre 6 est, par exemple, en silicone dans le cas des conduits devant travailler à une température inférieure ou égale à 200 C. Il peut être remplacé par un joint torique en fibres céramiques pour les températures supérieures. Conformément à l'invention, et comme cela apparaît sur la figure 2, il est possible de couper l'élément supérieur lb dans sa partie mâle en vue d'adapter la longueur du conduit aux conditions de pose. Comme il ressort clairement de la figure 2, l'étanchéité est conservée puisque le joint à lèvre exerce la même action d'étanchéification. Le jonc 14 a été coupé. La partie inférieure de l'élément lb repose, bien entendu, dans un décrochement 8 prévu à l'extrémité supérieure de l'élément la. Le contact mécanique et l'autocentrage sont ainsi assurés. De préférence, la zone de liaison entre les éléments la et lb est ceinturée par un collier 7 représenté schématiquement sur les figures 1 et 2. Ce conduit peut être utilisé tel quel. Toutefois, il est souvent nécessaire de l'isoler et, comme connu en soi, on prévoit à l'extérieur du conduit intérieur 1, une enveloppe ou conduit extérieur 2 telle que celle qui est représentée sur les figures 4 et 5. Cette enveloppe qui est, bien entendu, de diamètre supérieur au diamètre du conduit 1 peut servir à l'aération des chaufferies et est assemblée selon le même dispositif d'assemblage que celui du conduit intérieur de sorte qu'il puisse être coupé en partie basse pour s'adapter aux conditions de pose. Dans ce cas, aucun joint n'est prévu, l'étanchéité n'étant pas indispensable. Ce conduit peut être utilisé seul pour réaliser une ventilation haute. Comme cela apparaît sur la figure 4, l'élément 2a est l'élément femelle alors que l'élément 2b est l'élément mâle. A la partie supérieure de l'élément 2b se trouve une gorge 4 dans laquelle pénètre l'un des côtés du collier 7. De même, dans sa partie inférieure, l'élément 2a présente également une gorge 4 dans laquelle pénètre l'autre côté du collier 7. Au-dessus de la gorge 4 de l'élément 2b est prévu un rétreint 8 qui pénètre à l'intérieur de l'élément 2a. Comme cela apparaît sur la figure 5, lorsque l'élément 2a est coupé en partie basse à la hauteur voulue, sa gorge 4 disparaît et l'agrafage par un collier 7 reste le même. Dans des conduits de ce type, l'épaisseur de la tôle est de l'ordre d'un demi millimètre ou plus en fonction de la section des conduits de fumée. C'est à dire que la représentation utilisée sur la figure ne correspond pas exactement à la réalité. Le conduit à double enveloppe est représenté sur les figures 6 et 7. Il se compose d'un conduit intérieur selon la figure 1 monté à l'intérieur d'un conduit extérieur selon la figure 4. Deux éléments concentriques 1 et 2 sont assemblés par un joint collé en tête 11 qui sert également d'entretoise, il est possible d'introduire entre les conduits 1 et 2, un isolant 12 tel que de la laine minérale ou des fibres céramiques si l'on désire une isolation du conduit intérieur. La figure 7 représente un élément de conduit après coupe, le jonc 14 de l'élément lb et la gorge 4 de l'élément 2a ayant été coupés. La figure 6a, une alternative d'assemblage des conduits interne et externe à leur partie supérieure. Sur cette figure, on a représenté que l'un des côtés du conduit. On y retrouve les éléments mentionnés ci-dessus à savoir le conduit intérieur la et le conduit extérieur 2b, le joint à lèvre 6 et sa chambre de repli 6a, le joint à lèvre 6 assurant l'étanchéité avec l'élément lb supérieur de l'assemblage (non représenté). Conformément à ce mode de réalisation, le joint en tête il est supprimé et remplacé par une soudure étanche lia qui réunit l'élément du conduit interne la à l'élément 2b de conduit externe. Dans certaines conditions de travail, ce mode de réalisation est préféré car il assure une étanchéité parfaite à un coût moindre. Cette disposition peut, bien évidemment, être utilisée dans le mode de montage à enveloppe auto stable qui sera décrit ci-dessous. La figure 8 représente un autre mode de réalisation de l'invention destiné à constituer une cheminée auto-stable à trois enveloppes. On retrouve sur cette figure les éléments la, lb, îc constituant le conduit intérieur avec le montage par joint à lèvre 6 précédemment décrit et, représentés partiellement, trois éléments d'enveloppe extérieure 2a, 2b, 2c, les deux conduits étant reliés par des joints 11 avec introduction ou non de laine minérale ou analogue entre les deux conduits. Mais cet espace 12 peut être laissé libre en vue de l'introduction dans le foyer d'air extérieur circulant à contre courant des fumées qui vont de haut en bas dans le conduit 1 qui joue ainsi le rôle d'échangeur de chaleur et réchauffe l'air entrant tout en refroidissant les fumées sortantes. Dans ce mode de réalisation, il n'est possible d'assembler que des éléments de longueur standard composés d'un conduit intérieur 1 et d'un conduit extérieur 2. En effet, à la périphérie de l'enveloppe extérieure 2 est appliquée une enveloppe porteuse ou coquille 10 qui est elle-même composée d'éléments 10a, 10b etc... assemblés par des colliers 7a avec superposition de deux bords adjacents 13. La coquille 10 se présente d'une manière générale comme une virole ou cylindre creux assurant l'assemblage de deux éléments 1, 2 successifs. Comme cela apparaît sur la figure 8, l'enveloppe 10 présente des gorges 4 disposées sensiblement en regard des gorges 4 de l'élément 2, et qui s'encastrent dans celles-ci. L'espacement de deux séries de gorges 4 des éléments 10, est le même que l'espacement des deux séries des gorges 4 de l'enveloppe 10 des éléments 2. Au milieu de chaque élément 10, sont formés deux joncs 14 sur la coquille 10 destinés à maintenir un collier 7a d'assemblage de l'enveloppe extérieure. On voit que cet assemblage se fait sur la partie rigide au milieu et entre deux assemblages de deux éléments 1, 2. Les trois enveloppes 1, 2 et 10 sont ainsi disposées en quinconce ce qui assure une bonne rigidité et permet la reprise de charge en pied des conduits sur une grande hauteur avec reprise de stabilité en tête. Ce montage assure la stabilité en dépassement audessus de la dernière attache sans mât et sans haubanage suivant la région d'implantation. Les colliers 7 peuvent être du genre SERFLEX (marque déposée). Toutefois dans ces colliers, la tension latérale exercée ne résulte que de la présence d'une ou deux soudures. Selon l'invention, on utilise, de préférence, un collier tel que celui qui est représenté sur les figures 9 à 12 dans lequel la résistance à la traction résulte de la structure du collier. Sur la figure 9, on voit que l'extrémité 19 du collier 7 présente deux branches écartées 22 à l'intérieur desquelles sera insérée la seconde extrémité 18 par les bords 25. La partie centrale 23 de l'extrémité 19 présente une cavité ou dépression 21 qui apparaît sur la figure 10. Comme représenté sur la figure 11, après rapprochement des extrémités 18 et 19, le crochet 20 formé dans la partie centrale s'insère par élasticité dans la cavité 21 de manière à bloquer les deux extrémités l'une sur l'autre, le recouvrement des bords extérieurs empêchent tout glissement du crochet 20 dans la cavité 21. Dans ces conditions, c'est le collier lui-même qui assure son blocage. Mais celui-ci est verrouillé par un organe mécanique qui n'assure aucune tension mais maintient le collier en position. Comme cela apparaît sur les figures, un manchon 17 est fixé sur l'extrémité 19 et reçoit dans un alésage intérieur une tige filetée 27 soudée d'un côté sur l'extrémité 18 et maintenue contre le manchon 17 par un écrou 29. L'ensemble 17, 26, 27 n'a pour but que de maintenir en position les différentes parties du collier. Contrairement à la technique antérieure, ce n'est pas cet ensemble qui assure la tension mais le collier lui-même. Bien que la description ci-dessus ait été donnée en prenant comme exemple un conduit de fumées, l'invention peut être appliquée à tout type de conduits tels que les conduits de climatisation. Il va de soi que de nombreuses variantes peuvent être apportées, notamment par substitution de moyens techniques équivalents, sans sortir pour cela du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 10 Conduit métallique modulaire à emboîtement notamment pour l'évacuation de fumée, comprenant au moins un conduit intérieur (1) composé d'éléments (la, lb, lc) raccordés dont chacun présente une extrémité mâle et une extrémité femelle d'emboîtement avec la partie complémentaire d'un élément adjacent, deux éléments adjacents étant réunis par un collier (7), caractérisé en ce que l'extrémité femelle d'un élément (1) inclût un joint (6) et une chambre de repli (6a). 20 Conduit selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un conduit extérieur (2) entourant le conduit intérieur (1) la partie femelle (2a) étant montée de manière inverse de la partie femelle (la), deux éléments de conduit intérieur et extérieur (1, 2) étant assemblés par un joint (11) collé en tête. 30 Conduit selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un conduit extérieur (2) entourant le conduit intérieur (1), la partie femelle (2a) étant montée de manière inverse de la partie femelle (la), deux éléments de conduit intérieur (1) et extérieur (2) étant assemblés par une soudure (lia). 40 Conduit selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce qu'il comprend une enveloppe (10) modulaire assurant l'assemblage au moyen de colliers de deux éléments successifs (10a, 10b) en entourant ceux-ci, l'assemblage de l'enveloppe extérieure étant réalisé par superposition de deux bords (13) d'éléments de l'enveloppe, réalisé au milieu de la longueur standard des éléments (1, 2), par un collier (7a). 50 Conduit selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la partie mâle d'un élément (1) présente au voisinage de son extrémité un jonc (14) portant sur un évasement (4a) de la partie femelle (la). 60 Conduit selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le conduit extérieur (2) présente dans sa partie mâle et dans sa partie femelle des gorges (4) dans lesquelles viennent s'introduire les branches du collier (7). 70 Conduit selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'enveloppe (10) présente sensiblement au milieu de sa hauteur, deux gorges (4) correspondantes aux gorges (4) du conduit extérieur (2). 80 Conduit selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'enveloppe (10) présente au voisinage de ses extrémités un jonc (14) d'appui d'un collier (7a). 90 Collier selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant une bande métallique (7) repliée sur elle-même et des moyens de tension (17), caractérisé en ce qu'il comprend une première extrémité (18) présentant un crochet (20), la seconde extrémité (19) présentant une rainure ou cavité (21) dans laquelle se loge le crochet (20) par élasticité. 100 Collier selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'extrémité (19) présente un évasement (22) dans lequel pénètre l'extrémité (18). 110 Collier selon les revendications 8 et 9, caractérisé en ce que la partie centrale (23) de l'extrémité (19) s'insère dans un dégagement (24) de l'extrémité (18).