Brevet FR2754037A1 — publié le 19980403

- L'invention est relative à un dispositif de raccordement étanche et bout à bout de deux tubes en un matériau présentant une capacité à se déformer élastiquement; il peut s'agir en particulier de certains métaux. L'invention s'applique aux conduits d'évacuation des fumées de combustion provenant des chaudières, ou aux conduits de ventilation, et de manière générale à tous conduits et tuyaux, pour l'évacuation de fumées, ou de gaz, pouvant être aussi parcourus par des condensats. Actuellement, le raccordement de ce type de tuyaux est assuré: - pour les tuyaux flexibles par des manchons mâle-femelle, la partie femelle recevant le tuyau de niveau supérieur et la partie male s'engageant dans le tuyau de niveau inférieur, et ce afin d'assurer l'écoulement des condensats à l'intérieur du tuyau. L'étanchéité de ce type d'assemblage est très imparfaite et la fixation des tuyaux et du flexible est assurée par vis et/ou colliers. - pour les tuyaux rigides simples, le raccordement est assuré par l'emboîtement d'une forme male dans un embout femelle formé par l'extrémité du tuyau situé en position inférieure. La fixation est assurée par un collier. Un joint peut améliorer l'étanchéité du système. - pour les tuyaux rigides à double paroi, avec isolant intermédiaire, 2 0 l'assemblage est assuré par les formes aménagées aux extrémités, souvent cylindriques ou coniques. Un collier permet d'appliquer les deux tuyaux l'un contre l'autre. Cette opération de raccordement nécessite de la main d'oeuvre et des accessoires et est donc onéreuse. De plus, en raison du recours à des colliers, dont le serrage est difficilement vérifiable, l'étanchéité est incertaine. 2 5 A cela, il faut ajouter que pour les tubes disposés non horizontalement, ce qui est bien souvent le cas pour évacuer les condensats, la gravité tend à faire glisser les éléments assemblés et que, si les colliers sont mal serrés, ce glissement peut contribuer à diminuer l'étanchéité de la jonction. La présente invention a pour objet de fournir un dispositif de raccordement 3 0 ne nécessitant aucun outil ou accessoire, procurant une jonction rapide, étanche et non altérable par l'action de la gravité. Ce dispositif est du type de ceux composés de deux éléments complémentaires, respectivement supérieur et inférieur par rapport au sens d'écoulement des condensats. Selon l'invention, l'élément supérieur comporte, en vis à vis de l'élément inférieur et en allant vers l'extérieur à partir d'une partie cylindrique, une nervure tronconique divergeant vers le haut et entourée par une rainure circulaire, ladite rainure ayant une section transversale dégageante et une jupe externe déformable élastiquement, tandis que l'élément inférieur comporte, en vis à vis de l'élément supérieur et en allant vers l'extérieur, à partir d'une partie cylindrique, une cuvette tronconique allant en s'évasant vers le haut, apte à recevoir la nervure de l'élément supérieur et bordée par une jupe externe tronconique divergeant vers le bas, ladite jupe externe 7 formant, avec la paroi de la cuvette, une nervure circulaire, et étant apte à venir élastiquement en contact contre la face interne de la jupe externe de l'élément supérieur, dans la rainure de cet élément, et que le bord inférieur de la jupe externe de l'élément supérieur comporte des moyens de retenue s'encliquetant sous le bord de la jupe externe de l'élément inférieur. Pour raccorder deux tubes avec ce dispositif, il suffit de les disposer dans le prolongement l'un de l'autre et de manière que la nervure circulaire de l'élément inférieur soit en vis-à-vis de la rainure de l'élément supérieur, puis d'appliquer l'un contre l'autre ces deux tubes de façon que la nervure écarte élastiquement la jupe externe de la rainure puis vienne en contact d'étanchéité avec les faces internes des parois de cette rainure, jusqu'à l'encliquetage des moyens ménagés sur la jupe de la rainure. Lorsque ce dispositif de raccordement est disposé normalement, c'est à 2 0 dire de manière que la nervure de l'élément inférieur fasse saillie vers le haut, l'action de la gravité s'exerçant sur le tube supérieur améliore le pincement de la nervure par la rainure et est sans effet sur le tronçon inférieur, puisque la nervure est calée dans la rainure par les moyens de retenue. Avantageusement, l'extrémité de la jupe externe de la rainure est munie d'un retour coudé vers l'intérieur s'étendant sensiblement dans le plan diamétral de l'élément supérieur et constituant, lors du raccordement, organe d'écartement de cette jupe et, en fin de raccordement, moyen de retenue coopérant avec lajupe de la nervure. Selon les formes d'exécution, les éléments du dispositif sont monolithiques avec les tronçons du tube qui les portent et, en conséquence, sont formés 3 0 aux extrémités de ces tronçons, ou sont rapportés et fixés sur ces tronçons. La combinaison de ces deux formes d'exécution permet dans une installation comprenant des tubes ou tuyaux de même diamètres mais de types différents, et par exemple, flexibles, rigides à simple paroi, rigides à double paroi isolante, et voire même concentriques, de les raccorder par le même dispositif avec des 3 5 éléments de raccordement, soit formés aux extrémités des tubes, soit rapportés et fixés sur eux par soudage, rivetage, et voire même vissage, par exemple en utilisant les spires hélicoïdales des tronçons de tuyaux onduleux flexibles. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui suit en référence au dessin schématique annexé représentant plusieurs formes d'exécution de ce dispositif de raccordement. Figures 1 et 2 sont des vues partielles en coupe transversale montrant une première forme d'exécution des éléments de raccordement formés, respectivement, à l'extrémité inférieure et à l'extrémité supérieure de deux tubes à raccorder, Figures 3 et 4 sont des vues partielles montrant les extrémités des deux 1 0 tubes, respectivement, lors du raccordement et en fmin de raccordement, Figure 5 et 6 sont des vues partielles en coupe montrant des variantes de réalisation de ce dispositif de raccordement, Figure 7 est une vue partielle en coupe transversale montrant les extrémités de deux tubes équipés d'éléments de raccordement rapportés. Dans ce dessin, les références numériques 2 et 3 désignent des tubes métalliques dont il faut assurer le raccordement et disposés, sensiblement, en position supérieure et en position inférieure et dans l'alignement l'un de l'autre. Le dispositif de raccordement est essentiellement composé d'un élément supérieur A et d'un élément inférieur B qui, dans la forme d'exécution des figures 1 à 6, 2 0 sont formés aux extrémités respectivement, inférieure et supérieure, des deux tubes à raccorder. De manière générale, l'élément supérieur A, montré figure 2, comprend une rainure 4 tournée vers le bas ayant une section transversale dégageante, et par exemple triangulaire à sommet arrondi, et l'élément inférieur B comprend une nervure 5 saillant vers le haut et apte à être coiffée par la rainure 4. Dans la forme d'exécution représentée aux figures 1 à 5, la nervure 5 est formée, en allant de l'intérieur vers l'extérieur, par la paroi d'une cuvette tronconique 6 bordée par une jupe externe 7, également tronconique. Cette nervure présente donc en section transversale une forme triangulaire à sommet arrondi. Cette nervure est reliée au corps du tube 3 par un retour 8, coudé et contrecoudé 8 n'intervenant pas sur le raccordement. La rainure 4 est formée par un retour tronconique 9, rabattu autour de l'extrémité du tube 2 avec laquelle elle forme une nervure tronconique 11 et par une jupe externe 10. Cette rainure 4 présente donc une section transversale triangulaire à fond arrondi. Selon les applications et les matériaux, les deux pentes de chacune des formes coniques peuvent être identiques ou non, cônes symétriques ou dissymétriques. De même, l'angle formé par les deux parois de la rainure 4 peut avoir la même valeur que celui formé par les parois de la nervure 5 ou, comme montré à la figure 4, avoir une valeur inférieure, de manière à limiter la surface de contact et obtenir, sur une zone de contact localisée, un effort de serrage élastique plus important, favorable à l'obtention d'une meilleure étanchéité. La jupe externe 10 de la rainure 4 est munie, à son extrémité libre, d'un retour 12, coudé vers l'intérieur et disposé sensiblement dans le plan diamétral de 1 0 l'élément supérieur de raccordement. Pour raccorder bout à bout les tubes 2 et 3, il suffit de les rapprocher l'un de l'autre, comme représenté par les flèches 15 à la figure 3. Durant ce rapprochement le retour coudé 12 de la rainure 4 vient en contact avec la jupe externe 7 de la nervure ce qui provoque, d'une part, l'écartement de la jupe 10 de la rainure vers l'extérieur et, d'autre part, le déplacement de la jupe 7 de la nervure vers l'axe des tubes. A la fmin de l'engagement, le retour coudé 12 parvient au niveau du bord inférieur de la jupe 7 et, grâce à l'élasticité de la jupe 10 le portant, s'encliquète sous ce bord en permettant aux faces internes de la rainure 9 de venir en contact avec les faces externes de la nervure, comme représenté en C1 et C2 à la figure 4. 2 0 A la fin de cette opération, qui s'effectue très aisément et très rapidement, les deux tubes 2 et 3 sont parfaitement liés l'un à l'autre, aussi bien en translation transversale, grâce à l'engagement de la nervure dans la rainure qu'en translation longitudinale, dans un sens, par l'appui des portées triangulaires et, dans l'autre sens, par verrouillage au moyen du rebord 12. 2 5 On notera que l'action de la gravité sur le tube supérieur 2 améliore le contact et, en conséquence, l'étanchéité entre les faces en vis-à-vis de la nervure et de la rainure. Par ailleurs, lorsque les éléments A et B respectent le sens de montage représenté, ce dispositif de raccordement en respectant un sens de montage est sans influence sur l'écoulement dans les tuyaux d'un liquide ou de condensats. Enfin, les contacts C1 et C2 assurent non seulement l'étanchéité, mais aussi la stabilité de l'assemblage, même lorsque les axes longitudinaux des tubes 2 et 3 ne sont pas verticaux. Ce dispositif de raccordement, qui est indémontable, en fonctionnement peut cependant être démonté, par exemple au moyen d'un outillage provoquant l'écartement radial du retour 12, en jouant sur l'élasticité de la jupe externe 10 de la rainure. Dans la forme d'exécution représentée à la figure 5 la rainure 4 comporte, dans son fond, un joint compressible 13 complétant l'étanchéité procurée par le contact des faces en vis-à-vis de la rainure 4 et de la nervure 5. Dans la forme d'exécution représentée à la figure 6 la nervure 5a a une section transversale semi-circulaire et s'engage dans une rainure 4a identique à celle 4 de la forme d'exécution précédente. Cela met en évidence que l'invention ne se limite pas aux sections transversales des nervures décrites ci-dessus, mais en embrasse toutes les variantes pourvu que la rainure ait une section transversale dégageante, c'est-à-dire permettant le dégagement de la nervure et que sa jupe soit dotée d'un moyen de retenue s'enclenchant élastiquement sous le bord externe de la nervure. Les éléments de raccordement A et B sont réalisés par formage, soit directement sur les extrémités des tubes devant être raccordées, soit sur les extrémités de portées cylindriques, fixées, par soudure, par rivetage, par un coin, par collage ou vissage, aux extrémités des tubes devant être raccordés. Cette dernière solution vise en particulier les tubes annelés ou ondulés. La figure 7 montre une forme d'exécution particulière d'un dispositif de 2 0 raccordement rapportable sur les extrémités cylindriques de tubes 2a, 3a. Chacun des éléments de raccordement supérieur A ou inférieur B fait corps avec une virole 16a, 16b, dont l'extrémité qui est opposée à celle munie des moyens de raccordement, est conformée en cône divergeant 17. La face interne de ce cône est destinée à servir d'appui à un manchon tronconique 18 monté coulissant sur et autour du tube correspondant 2a, 3a. La face interne cylindrique de ce manchon, et éventuellement sa face externe conique, peuvent comporter des stries 19 améliorant l'ancrage après coincement et évitant le décoincement. On notera d'ailleurs que l'action de la gravité s'exerçant sur le tube supérieur 2a, puis par l'élément supérieur A sur l'élément inférieur B, assure l'autocoincement de la liaison entre chaque tube et son 3 0 élément de raccordement. Le dispositif de raccordement selon l'invention est applicable à tout tube métallique réalisé dans un métal fournissant une certaine élasticité, tels que l'acier, ou l'acier inoxydable, mais aussi dans certains matériaux synthétiques moulables. Il ressort de ce qui précède que le dispositif de raccordement selon l'invention permet de supprimer les traditionnels raccordements par collier, et les frais de fourniture et d'installation inhérents à ceuxci, tout en offrant un raccordement fiable. Ce dispositif peut être utilisé sur des tuyaux rigides ou sur des tuyaux flexibles assurant l'évacuation des fiumées, de la sortie de chaudière jusqu'à l'extérieur du bâtiment, mais aussi sur les conduits à double paroi non isolées, appelés ventouses, et sur les conduits à double parois isolées. REVENDICATIONS 1. Dispositif de raccordement étanche de deux tubes non horizontaux disposés bout à bout, composé de deux éléments complémentaires, respectivement supérieur (A) et inférieur (B), par rapport au sens d'écoulement des condensats, caractérisé en ce que l'élément supérieur (A) comporte, en vis à vis de l'élément inférieur et en allant vers l'extérieur à partir d'une partie cylindrique (2, 16a), une nervure tronconique (11) divergeant vers le haut et entourée par une rainure circulaire (4), ladite rainure ayant une section transversale dégageante et une jupe externe (10) déformable élastiquement, tandis que l'élément inférieur (B) comporte, en vis à vis de l'élément supérieur et en allant vers l'extérieur, à partir d'une partie cylindrique (3, 16b), une cuvette tronconique (6) allant en s'évasant vers le haut apte à recevoir la nervure (11) de l'élément supérieur et bordée par une jupe externe tronconique (7) divergeant vers le bas, ladite jupe externe (7) formant, avec la paroi de la cuvette, une nervure circulaire, et étant apte à venir élastiquement en contact contre la face interne de la jupe externe (10) de l'élément supérieur, dans la rainure (4) de cet élément, et que le bord inférieur de la jupe externe (10) de l'élément supérieur (A) comporte des moyens de retenue (12) s'encliquetant sous le bord de la jupe externe (7) de l'élément inférieur (B). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la rainure 2 0 circulaire (4) de l'élément supérieur (A) et la nervure (5) de l'élément inférieur (B) ont, en section transversale, une forme triangulaire à sommet arrondi. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'angle formé par les deux parois (9, 10) de la rainure (4) est identique à celui formé par les deux parois (6, 7) de la nervure (5). 2 5 4. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'angle formé par les deux parois (9, 10) de la rainure (4) est inférieur à la valeur de l'angle formé par les deux parois (6, 7) de la nervure (5). 5. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'extrémité de la jupe externe (10) de la rainure (4) est munie d'un retour (12), coudé vers l'intérieur, 3 0 s'étendant sensiblement dans le plan diamétral de l'élément supérieur (A) et constituant, lors du raccordement, organe d'écartement de cette jupe et, en fin de raccordement, moyen de retenue coopérant avec la jupe (7) de la nervure (5). 6. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le fond de la rainure (4) contient un joint compressible et d'étanchéité (13). 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que, au moins l'un des deux éléments, respectivement supérieur (A) et inférieur (B), est monolithique avec le tronçon de tube (2 ou 3) dont il doit assurer le raccordement. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que, au moins l'un des éléments, respectivement supérieur (A) et inférieur (B), est rapporté et fixé sur le tronçon de tube (2 ou 3) dont il doit assurer le raccordement. 9. Dispositif selon les revendications 1 et 8, caractérisé en ce que la virole (16a, 16b) de chaque élément (A ou B) de raccordement est munie, à son extrémité opposée à celle portant les moyens de raccordement, d'une partie conique divergeante (17) apte à coopérer avec un manchon tronconique (18) de coincement.