Brevet FR2761137A1 — publié le 19980925

PROCEDE DE RACCORDEMENT D'ELEMENTS TUBULAIRES ET INSTALLATIONS AINSI REALISEES. Dans de nombreux secteurs industriels, tels que dans le domaine de la pharmacie, des cosmétiques, de la chimie, des produits alimentaires..., on se trouve confronté au problème d'avoir à véhiculer des produits liquides, pâteux voire même solide à l'intérieur d'une installation constituée de conduites formées d'éléments tubulaires raccordés les uns aux autres. Par suite, se pose le problème de réaliser le raccordement des tubes élémentaires les uns aux autres. Par ailleurs, on se trouve également confronté au problème d'avoir à assembler entre eux des tubes pouvant être de nature différente, par exemple lorsque l'on souhaite avoir une zone transparente permettant de visualiser le produit qui circule à l'intérieur de l'installation. Parmi les différentes solutions proposées à ce jour pour réaliser un tel raccordement, il a été proposé de fixer à l'intérieur des tubes à raccorder un embout qui est serti par une douille extérieure prenant en sandwich la conduite. Cet embout est raccordé soit à un embout similaire disposé à l'extrémité de l'élément auquel il doit être raccordé, soit directement à l'extrémité de ce dernier par tous moyens approprié, tel que par exemple boulonnage ou collier périphérique. Une telle manière de procéder présente cependant des inconvénients par le fait que la présence d'un embout inséré à l'intérieur de la conduite entraîne une réduction du diamètre de passage de la matière à ce niveau, ce qui perturbe son écoulement et peut même, dans certain cas, entraîner une rétention de produit. Par ailleurs, de tels raccords internes ne permettent pas de réaliser le nettoyage de l'installation au moyen de systèmes faisant appel à des obus. Outre cette technique de raccordement interne, il a également été proposé de réaliser un raccordement dit externe comme cela ressort notamment du FR-2 462 642. Selon les enseignements de ce document, le raccordement se fait par sertissage, les tubes à raccorder étant disposés à l'intérieur d'un manchon, qui s'étend de part et d'autre de l'extrémité des tubes, et qui comprend, au niveau des sertissages, une surépaisseur extérieure filetée. On réalise ensuite le sertissage annulaire des tubes en vissant à chaque extrémité du manchon un écrou à géométrie conique. Une telle manière de procéder qui permet d'obtenir des raccords étanches, résistants, entraîne cependant une déformation des tubes au niveau des zones de sertis sage, et donc également une variation du diamètre interne des tubes qui doivent donc être à base d'un matériau susceptible de pouvoir absorber une telle déformation. Le FR-A-2 616 199 décrit une solution qui permet d'obtenir une continuité dans la section interne des tubes au niveau de la zone de raccordement. La solution décrite dans ce document est complexe et délicate à mettre en oeuvre, puisqu'elle implique de disposer à l'intérieur de chaque tube une chemise interne ajustée et collée et une chemise externe emmanchée à chaud et collée, les deux chemises externes étant raccordées entre elles par l'intermédiaire d'un manchon de jonction. De plus, il est nécessaire d'avoir des colles différentes en fonction des matières dans lesquelles sont réalisés les tubes, ce qui complique notablement le processus de fabrication lorsque l'on souhaite assembler entre eux deux tubes de nature différente, par exemple un en métal, l'autre en matière plastique. Or, on a trouvé, et c'est ce qui fait l'objet de la présente invention, un procédé simple, efficace, qui permet de résoudre les problèmes posés par les solutions antérieures, et autorise notamment la réalisation d'un raccordement entre deux éléments tubulaires, pouvant être de nature différente, sans variation du diamètre interne des conduits, de manière strictement coaxiale et étanche, tout en présentant une très grande résistance à la pression. Par ailleurs, le procédé conforme à l'invention est particulièrement adapté pour réaliser la jonction à base de matériaux différents, par exemple lorsque l'on souhaite interposer sur la longueur de l'installation une zone transparente permettant de visualiser le produit qui circule. D'une manière générale, le procédé conforme à l'invention qui permet de réaliser la jonction bout à bout de deux éléments tubulaires, consiste: à à réaliser aux extrémités d'au moins l'un des deux tubes à raccorder une pluralité de cannelures circonférentielles en retrait par rapport aux bords desdites extrémités - à disposer autour de chaque extrémité un embout métallique en forme de manchon, de préférence en acier inoxydable, usiné au diamètre extérieur du tube, de manière à comporter une surface d'appui continue contre la périphérie dudit tube, surface dont la longueur est inférieure à la distance entre l'extrémité du tube et le bord de la première cannelure réalisée sur ce dernier, ladite surface d'appui étant prolongée par une section de moindre épaisseur comportant des cannelures inversées par rapport à celles formées à la surface du tube, ledit embout présentant à son extrémité une couronne d'appui et de liaison avec un élément complémentaire prévu à l'extrémité du tube auquel il doit être raccordé; après mise en place dudit manchon autour de l'extrémité du tube, et ce de manière à ce que la couronne de liaison soit dans le même plan que le bord extrême de ce dernier, à comprimer sa section cannelée afin que les parties en relief qu'elle comporte viennent s'ancrer à l'intérieur des cannelures réalisées sur le tube; - à raccorder, après interposition d'un joint périphérique, le manchon par appui direct de la couronne de liaison qu'il comporte à son extrémité contre une surface correspondante prévue à l'extrémité de l'élément auquel il doit être raccordé. Comme dans le procédé conforme à l'invention, le bord extrême du tube sert de plan de joint, après mise en place et sertissage de l'embout de jonction, on effectue un contrôle et éventuellement un traitement de finition pour assurer une planéité parfaite entre l'extrémité du tube et la couronne de liaison de l'embout de j onction. Après mise en place, la fixation définitive est obtenue de préférence au moyen d'un collier périphérique amovible, mais il pourrait être envisagé de réaliser la jonction par simple boulonnage. L'invention et les avantages qu'elle apporte seront cependant mieux compris grâce à l'exemple de réalisation concret donné ci-après à titre indicatif mais non limitatif, illustrant la mise en oeuvre du procédé lors de l'interposition sur une installation constituée de tubes métalliques, d'un insert tubulaire transparent, réalisé en matière thermoplastique, et qui permet de visualiser le produit circulant à l'intérieur de l'installation. Les figures 1 à 6 sont des vues en élévation, en demi-coupe d'un tube et d'éléments de raccordement adaptables sur ledit tube permettant la mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention: . les figures 1 et 2 illustrant respectivement le tube équipé d'un embout de jonction à chacune de ses extrémités avant sertissage (figure 1) et après sertissage (figure 2); . la figure 3 montrant un tube équipé d'embouts de jonction et comportant dans sa partie centrale un renfort périphérique; les figures 4 et 5 montrant respectivement, en vue éclatée (figure 4) les différents éléments permettant le raccordement d'un tube équipé d'un embout de jonction à l'extrémité d'un tube d'une installation et (figure 5) la manière dont est réalisée la jonction des deux éléments tubulaires entre eux; . la figure 6 étant une vue éclatée montrant le raccordement des extrémités de deux tubes équipés d'un embout de jonction, lesdits tubes n'étant pas représentés. La figure 7 est une vue en élévation d'une bague de renfort, un insert tubulaire pouvant être disposé dans la partie centrale entre les deux éléments de jonction qu'il comporte à ses extrémités. En se reportant aux schémas annexés, l'invention concerne donc un procédé qui permet de réaliser le raccordement d'éléments tubulaires entre eux. Pour ce faire, l'un des éléments au moins, désigné par la référence générale (1), a une structure telle qu'il comporte à chacune de ses extrémités, désignées par la référence (2), une pluralité de cannelures circonférentielles (3) en retrait par rapport au bord (4) desdites extrémités (2). La profondeur et le nombre de cannelures sera adapté en fonction du diamètre de l'épaisseur des tubes à raccorder. A titre illustratif, dans la suite de la description, et sans que cela soit limitatif, un exemple concret de mise en oeuvre de réalisation sera donné consistant à interposer dans un circuit constitué de tubes métalliques ayant un diamètre externe de 65 mm, une épaisseur de paroi de 3 mm, un insert tubulaire en matière thermoplastique transparente ayant le même diamètre extérieur et la même épaisseur. Dans ce mode de réalisation, l'insert tubulaire transparent correspond donc au tube référencé (1) aux figures annexées et comporte donc trois cannelures circonférentielles (3) ayant une profondeur de 1 mm et une largeur de 4 mm. Ces cannelures circonférentielles sont espacées l'une de l'autre d'une distance de 4,5 mm. Autour de chaque extrémité (2) du tube (1), on dispose deux embouts métalliques de raccordement en forme de manchons, éléments désignés par la même référence générale (5), la structure particulière desdits éléments avant mise en place ressortant plus particulièrement des figures 4, 5 et 6. Ces deux embouts métalliques (5) sont de préférence réalisés en acier inoxydable. Ils sont usinés intérieurement au diamètre extérieur du tube (1), c'est-à-dire, dans le cas présent, à un diamètre interne de 59 mm. Ces embouts de raccordement comportent une surface d'appui (6), cylindrique, continue, qui est donc en contact avec la surface du tube. Cette surface d'appui (6) a une longueur telle qu'elle soit inférieure à la distance entre l'extrémité (4) du tube (1) et le bord de la première cannelure (3) afin que, lors de la mise en place, un vide (15) subsiste entre la surface du tube (1) et la surface interne de l'embout (5) (voir figure 1). Dans l'exemple concret donné, la surface (6) a une longueur de 22 mm. L'épaisseur de la paroi dans cette zone est de 2,5 mm. La surface d'appui (6) est prolongée par une section (7) de moindre épaisseur, dans le cas présent 1,2 mm, et qui comporte des cannelures (8) inversées par rapport aux cannelures (3) formées à la surface du tube (1). Enfin, ledit embout (5) comporte à son extrémité une couronne de liaison (9) avec un élément complémentaire de l'installation prévu à l'extrémité du tube (14) auquel il doit être raccordé, tube représenté uniquement aux figures 4 et 5. A partir d'un élément précité, dans une première phase, on dispose à chaque extrémité du tube (1) un embout (5) tel que décrit précédemment (voir figure 1), et ce de telle sorte que la couronne de liaison (9) soit dans le même plan que le bord extrême (4) du tube (1). Dans cette position, les cannelures (8) du manchon (5) se trouvent donc en regard des cannelures (3) réalisées à la périphérie du tube (1). Ainsi que cela ressort des schémas annexés, pour la mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention, il est indispensable qu'un vide (15) subsiste entre la première cannelure (8) et la surface d'appui (6) du manchon (5). Cela est obtenu, en ayant une longueur de la surface (6) inférieure à la distance entre l'extrémité du tube et le bord de la première cannelure (3) réalisée sur ce dernier. Lorsque les manchons de raccordement (5) ont été mis en place comme illustré à la figure 1, on procède alors à une compression par sertissage de la section cannelée (7) de telle sorte que les cannelures en relief (8) qu'elle comporte viennent s'ancrer à l'intérieur des cannelures (3) réalisées sur le tube, la base de la partie creuse (15) venant dans le prolongement de la surface d'appui (6). On obtient ainsi un ancrage parfait et irréversible de (5) autour du tube (1) (figures 2, 3 et 5). Ces opérations étant faites, on procède alors à un contrôle, éventuellement à un traitement de finition pour assurer une planéité parfaite entre l'extrémité (4) des tubes et la surface (11) de la couronne de liaison (9). Le tube ainsi équipé des embouts de raccordement (5) peut être relié, après interposition d'un joint périphérique (12) sur la couronne de liaison contre l'extrémité d'un autre tube (14) (voir figures 4 et 5). Ce joint (12) prend appui contre toute la surface de la couronne (9). De préférence, il comporte une partie en relief (17) qui vient se positionner dans une gorge (13) prévue sur la couronne de liaison ainsi qu'un retour (18) assurant son maintien lors d'un démontage. La fixation définitive est réalisée par tous moyens conventionnels, mais de préférence par l'intermédiaire d'un collier périphérique amovible, non représenté, disposé autour des couronnes de liaison (9). Selon une forme de réalisation préférentielle, lorsque l'on souhaite améliorer la résistance à la pression interne, on interpose entre les deux manchons (5), autour du tube (1), une grille tubulaire ajourée (16) telle que représentée à la figure 7. Une telle manière de procéder permet d'obtenir le raccordement d'éléments tubulaires pouvant être à base de matériau différent, par exemple le raccordement de tubes en acier avec un tube en matière thermoplastique transparent. Il ne se produit aucune déformation du tube lors du sertissage de l'embout et le diamètre interne reste constant, même au niveau de la zone de raccordement, la surface interne étant par ailleurs parfaitement lisse. I1 ne se produit donc aucune perturbation dans la circulation de la matière à l'intérieur de l'installation et, par ailleurs, cette dernière peut être facilement nettoyée, notamment en utilisant des techniques par obus . Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation concret qui a été donné précédemment, mais elle en couvre toutes les variantes réalisées dans le même esprit. REVENDICATIONS 1/ Procédé permettant de réaliser la jonction bout à bout de deux éléments tubulaires (1,14) caractérisé en ce qu'il consiste: - à réaliser aux extrémités (2) d'au moins l'un des deux tubes (1) à raccorder une pluralité de cannelures (3) circonférentielles en retrait par rapport aux bords (4) desdites extrémités (2); a à disposer autour de chaque extrémité (2) un embout métallique (5) en forme de manchon, de préférence en acier inoxydable, usiné au diamètre extérieur du tube (1), de manière à comporter une surface d'appui continue (6) contre la périphérie dudit tube, surface dont la longueur est inférieure à la distance entre l'extrémité (4) du tube (1) et le bord de la première cannelure (3) réalisée sur ce dernier, ladite surface d'appui (6) étant prolongée par une section (7) de moindre épaisseur comportant des cannelures (8) inversées par rapport à celles formées à la surface du tube (1), ledit embout (5) présentant à son extrémité une couronne (9) d'appui et de liaison avec un élément complémentaire prévu à l'extrémité du tube auquel il doit être raccordé; après mise en place dudit manchon (5) autour de l'extrémité du tube, et ce de manière à ce que la couronne de liaison (9) soit dans le même plan que le bord extrême de ce dernier, à comprimer sa section cannelée (7) afin que les parties en relief (8) qu'elle comporte viennent s'ancrer à l'intérieur des cannelures (3) réalisées sur le tube (1); - à raccorder, après interposition d'un joint (12), le manchon par appui direct de la couronne de liaison qu'il comporte à son extrémité contre une surface correspondante prévue à l'extrémité de l'élément auquel il doit être raccordé. 2/ Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux tubes (1,14) sont à base de matériau identique. 3/ Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux tubes (1,14) sont à base de matériau différent, l'un étant à base d'un matériau transparent réalisé en matière thermoplastique. 4/ Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'on interpose entre les deux manchons (5) une bague de renfort tubulaire constituée par une grille ajourée (16). 5/Installation constituée d'éléments tubulaires raccordés les uns aux autres conformément au procédé selon l'une des revendications 1 à 4.