Brevet FR2776362A1 — publié le 19990924

-1- 2776362 PROCÉDÉ DE RACCORDEMENT DE CONDUITS TUBULAIRES ET DISPOSITIF PERMETTANT SA MISE EN OEUVRE. La présente invention concerne un procédé de raccordement de conduits tubulaires ainsi que le dispositif permettant la mise en oeuvre de ce procédé. Ce procédé convient à tous les types de tubes et notamment à ceux utilisés pour l'évacuatuon de gaz, de liquides ou de fumées quel que soit le matériau dans lequel les tubes sont réalisés. L'art antérieur le plus proche de l'invention est constitué par le brevet francais No. 1 247 652 qui concerne un dispositif de raccordement de deux tubes souples. Chaque tube comporte à son extrémité un élément de raccord susceptible de coopérer avec un élément de raccordement porté par le tube à raccorder. Les éléments de raccordement sont réalisés dans un matériau souple et ont une forme sensiblement en tronc de cône. L'élément dit femelle comporte à sa base une partie annulaire plate formant une collerette sur laquelle l'élément mâle peut venir s'appuyer après avoir été engagé par glissement dans l'élément femelle. L'inconvénient majeur de ce type de dispositif réside dans le fait qu'il n'est utilisable qu'avec des tubes souples dont le diamètre reste faible et qu'il ne prévoit pas de dispositif de désengagement rapide des tubes raccordés. On connait aussi dans l'art antérieur des procédés de raccordemement qui consistent à solidariser deux tubes au moyen de filetages ou de visseries. Cependant cette solution reste réservée à des tuyaux rigides. Une autre solution consiste à emmancher les deux tubes à solidariser par des moyens aptes à coopérer comme par exemple des manchons mâle et femelle. Il est alors souvent nécessaire d'assurer la solidarisation des deux tubes au moyen d'un organe de serrage du type d'un collier par exemple. Cette solution convient à des tuyaux flexibles. Ainsi, les procédés de l'art antérieur comportent de nombreux inconvénients. Du fait des matériaux utilisés et de la configuraion des éléments de raccordement, l'étanchéité de la zone de raccordement est assurée par des joints onéreux, de forme complexe. De plus, les procédés de raccordement connus nécessitent souvent la présence de plusieurs opérateurs pour mener à bien les différentes phases de raccordement. Dans le cadre de certaines applications, les tuyaux et notamment les éléments de raccordement, doivent présenter une configuration extérieure s'opposant le moins possible à leur introduction dans un conduit type maçonné. Enfin, le coût engendré par l'adjonction d'éléments de raccordement doit être aussi faible que possible. Le but de la présente invention est de remédier à ces inconvénients en proposant un procédé pour le raccordement de conduits tubulaires consistant à prolonger les extrémités des conduits à raccorder par des moyens complémentaires de raccordement, lesdits moyens étant constitués d'une part, par un élément de raccordement tubulaire femelle, placé dans le prolongement du tube qui le porte, du type formant une collerette évasée terminée par un épaulement rentrant sensiblement transversal et d'autre part, par un élément de raccordement tubulaire mâle, placé dans le prolongement du tube qui le porte, dont la partie 3- 2776362 distale est apte à venir coopérer avec l'épaulement transversal de l'élément femelle. De manière avantageuse, le procédé pour la mise en oeuvre du procédé pour le raccordement de conduits tubulaires selon l'invention comprend la mise en oeuvre d'un élément de raccordement tubulaire femelle présentant en outre une pièce tubulaire d'appui rapportée, conique en coupe transversale, propre à venir s'appuyer sur la partie latérale de l'élément de raccordement tubulaire mâle. De plus, le procédé de raccordement selon l'invention comprend la mise en oeuvre d'un élément de raccordement tubulaire mâle apte à coopérer avec un élément de raccordement tubulaire femelle correspondant. Dans une forme de réalisation avantageuse du procédé de l'invention, l'élément de raccordement tubulaire mâle présente une section sensiblement en forme de crosse dont la partie distale fait avec le tube qui la porte un angle A aigu. Dans une autre forme de réalisation avantageuse du procédé de l'invention, l'élément de raccordement tubulaire mâle présente une section de forme sensiblement trapézoïdale en coupe transversale. Le procédé pour le raccordement de conduits tubulaires selon l'invention peut être utilisé avec des conduits tubulaires dont l'un au moins des prolongements est réalisé sous forme de pièces additionnelles fixées à l'extrémité des conduits tubulaires. Dans une autre forme de mise en oeuvre, le procédé pour le raccordement de conduits tubulaires selon l'invention utilise des conduits tubulaires dont les prolongements sont réalisés par déformation des extrémités des conduits tubulaires. - 4 - 2776362 L'objet de la présente invention se rapporte aussi à un premier type de conduit tubulaire raccordable à un conduit tubulaire complémentaire du type comportant un moyen de raccordement. Ce premier type de conduit raccordable présente à son extrémité de raccordement un prolongement tubulaire femelle de la forme d'une collerette évasée terminée par un épaulement rentrant sensiblement transversal. Dans une forme particulière de réalisation, l'épaulement rentrant est de longueur variable. La circonférence du conduit tubulaire peut donc présenter en alternance des portions présentant un épaulement dont la longueur varie. Dans un mode de réalisation avantageux de l'invention, le prolongement femelle présente en outre une pièce tubulaire d'appui rapportée, conique en coupe transversale formant un retour coudé vers l'intérieur du conduit tubulaire. De manière toute préférentielle, le conduit tubulaire portant l'élément de raccordement femelle présente une expansion latérale permettant à la pièce tubulaire d'appui conique de ne pas diminuer le diamètre ou de limiter la diminution du conduit tubulaire qui la porte. La présente invention concerne également un second type de conduit tubulaire raccordable à un conduit tubulaire complémentaire. Le second type de conduit tubulaire selon l'invention présente à son extrémité de raccordement un moyen de raccordement mâle apte à coopérer avec un élément de raccordement tubulaire femelle correspondant. Dans une prémière forme de réalisation le conduit tubulaire raccordable à un conduit tubulaire complémentaire du type comportant un moyen de liaison -5- 2776362 présente à son extrémité de raccordement une section sensiblement en forme de crosse dont la partie distale fait avec le tube qui la porte un angle A aigu. De manière avantageuse, l'angle formé par la partie distale de la crosse et le tube qui la porte est compris entre 15 et 45 . Dans cette forme de réalisation, l'élément de raccordement tubulaire mâle présente une section sensiblement en forme de crosse comprenant 5 parties continues successives constituant pour la première un prolongement du tube qui la porte, pour la seconde un rétrécissement de la section du tube, pour la troisième un évasement du tube formant dans sa partie distale un retour coudé vers l'extérieur, pour la quatrième partie un prolongement dudit retour faisant avec le tube qui la porte un angle A aigu, préférentiellement compris entre et 45 et pour la cinquième partie une extrémité rentrante sensiblement transversale. Dans une seconde forme de réalisation, le conduit tubulaire raccordable à un conduit tubulaire complémentaire présente à son extrémité un moyen de raccordement de section sensiblement trapézoïdale. La base de cette section trapézoïdale orientée vers l'extrémité du conduit tubulaire présente une discontinuité dans sa partie la plus externe. Cette caractéristique permet à la partie externe du moyen de raccordement de bénéficier d'une latitude de mouvement importante et de faciliter les opérations de raccordement et de séparation des conduits tubulaires de l'invention. Dans une forme de réalisation particulière, la discontinuité s'étend à toute la base orientée vers l'extérieur. Dans une forme de réalisation préférée de l'invention, la base la plus étroite est disposée à l'extrémité du conduit tubulaire, de manière à autoriser une coopération plus étroite entre le moyen de raccordement mâle et le moyen de raccordement femelle. De manière particulièrement avantageuse, la base supérieure du trapèze ainsi que le coté non parallèle interne sont formés par un prolongement longitudinal du conduit tubulaire qui les porte et la base inférieure du trapèze et le côté non parallèle externe sont formés par une pièce rapportée à l'extérieur dudit conduit tubulaire. Le côté non parallèle externe comporte éventuellement un prolongement transversal interne. Les éléments de raccordement mâle et femelle selon l'invention sont solidarisés aux conduits tubulaires par tout moyen connu de l'homme du métier. Ainsi, les éléments de raccordement peuvent être fixés aux conduits tubulaires par des visseries ou par une technique choisie parmi la soudure, le sertissage, l'emboutissage et le collage. Des moyens de butée sont également prévus sur les conduits tubulaires. Ils sont destinés à permettre un ajustement optimal des éléments de raccordement par rapport à l'extrémité des tubes qui les portent. L'avantage du procédé selon l'invention réside dans le fait qu'il permet de réaliser rapidement un raccordement étanche entre deux conduits tubulaires. De plus, la main d'oeuvre et le matériel nécessaires à la mise en oeuvre du procédé selon l'invention sont réduits au minimum du fait de la simplicité des opérations de mise en place du dispositif de raccordement des conduits tubulaires. -7- 2776362 Un autre avantage du procédé selon l'invention réside dans la géométrie adoptée par les moyens complémentaires de raccordement. La configuration de l'association du moyen de raccordement mâle et du moyen de laison femelle correspondant ne permet pas aux liquides éventuellement présents dans les gaz évacués de se condenser au sein du dispositif de raccordement. Un avantage supplémentaire du procédé selon l'invention provient de la faiblesse de l'encombrement tant externe qu'interne que génèrent les moyens de raccordement complémentaires selon l'invention. Cette caractéristique permet d'une part d'introduire les conduits tubulaires dans des ouvrages maçonnés étroits, du type cheminée et d'autre part prévient l'accumulation de matières corrosives susceptibles d'endommager le conduit en n'offrant aucune zone de rétention de ces matières. Un dernier avantage procuré par le procédé selon l'invention est la faiblesse du coût de la réalisation du dispositif pour la mise en oeuvre du procédé. La géométrie des moyens de raccordement complémentaires selon l'invention est aisément conférée à l'extrémité des conduits tubulaires par l'homme du métier à l'aide de presses dont l'utilisation lui est connue. Pour mettre en oeuvre le procédé selon l'invention, il faut disposer les conduits tubulaires à raccorder dans le prolongement l'un de l'autre et les rapprocher de manière à faire coopérer les moyens de raccordement situés sur un conduit tubulaire avec les moyens de raccordement complémentaires situés sur le conduit tubulaire en vis-à-vis. Lorsque les moyens de raccordement sont au contact l'un de l'autre, -x - 2776362 l'extrémité distale de la crosse coopère avec l'épaulement transversal de l'extrémité de la colerette évasée et assure de cette manière le maintien optimal et l'étanchéité du raccordement. Pour séparer deux conduits tubulaires raccordés par le procédé selon l'invention, l'utilisateur peut d'une part, exercer une traction sur le retour intérieur du moyen de raccordement femelle ou sur l'épaulement rentrant transversal dudit moyen de raccordement ou d'autre part, lorsque l'épaulement rentrant est de longueur variable, opérer une flexion du moyen de raccordement mâle par rapport au moyen de raccordement femelle. D'autres caractéristiques et avantages du procédé de raccordement selon l'invention ressortiront de la description non limitative des figures qui suit dans laquelle: - la figure 1 représente une vue de détail des moyens de raccordement femelle et mâle du dispositif de l'invention dans un premier exemple de mise en oeuvre du procédé selon l'invention. - les figures 2a et 2b représentent des vues de détail des moyens de raccordement femelle et mâle du dispositif de l'invention dans un second exemple de mise en oeuvre du procédé selon l'invention. - La figure 3 représente une vue de deux conduits tubulaires équipés des moyens de raccordement femelle et mâle du dispositif de l'invention dans un exemple de mise en oeuvre du procédé selon l'invention. Le dispositif de raccordement pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention se subdivise en -9- 2776362 deux types de moyens de raccordement complémentaires, le premier dit moyen de raccordement femelle, le second dit moyen de raccordement mâle, chacun porté par une extrémité des conduits tubulaires à raccorder. Les moyens de raccordement, montés sur les conduits tubulaires, peuvent être solidarisés à l'intérieur ou l'extérieur des conduit tubulaire par tout moyen connu de l'homme du métier, par exemple par o10 des visseries, par soudure, sertissage, emboutissage ou collage. Mais la configuration des moyens de raccordement leur permet aussi d'être facilement formés à l'extrémité des conduits tubulaires par tout moyen connu de l'homme du métier, par exemple par une presse. Le moyen de raccordement femelle fixé sur le conduit tubulaire 1 se compose de deux éléments 11 et 12. L'élément 11 constitue un prolongement du conduit tubulaire 1. Il est de section circulaire et épouse la circonférence du conduit tubulaire 1. Sur une coupe longitudinale du dispositif de raccordement selon l'invention, il forme un retour coudé vers l'extérieur du conduit tubulaire 1. Sur une coupe transversale du dispositif selon l'invention, il forme une collerette évasée. Une première extrémité lla de l'élément 11 est solidarisée au conduit tubulaire 1 par tout moyen connu de l'homme du métier. La seconde extrémité llb de l'élément 11, formant le retour coudé, porte dans sa partie terminale un épaulement rentrant 11c sensiblement transversal par rapport au conduit tubulaire 1. L'épaulement rentrant llc peut être de longueur variable. Ainsi la circonférence du conduit tubulaire peut présenter en alternance des portions présentant un épaulement dont la longueur est inégale. -io- |-2776362 L'élément 12 constitue un prolongement du conduit tubulaire 1. Il est de section circulaire et épouse la circonférence du conduit tubulaire 1. Sur une coupe longitudinale du dispositif selon l'invention, il forme un retour coudé vers l'intérieur du conduit tubulaire 1. Sur une coupe transversale du dispositif de raccordement selon l'invention, il prend la forme d'une pièce tubulaire d'appui de forme conique. Le conduit tubulaire 1 peut encore comporter une expansion latérale 40 de sorte que la partie cylindrique 12 de l'élément de raccordement femelle ne provoque pas de diminution du diamètre du conduit tubulaire 1 au niveau du raccordement. L'association des éléments 11 et 12 résulte dans la formation d'un organe femelle ayant sensiblement une forme de "V" en coupe longitudinale. Dans une première forme de réalisation le moyen de liaison mâle, monté sur le tube 2, se compose d'un élément 21 en forme de crosse constituée de quatre parties continues et successives. La partie 21a est de section transversale circulaire et constitue un prolongement du tube 2. La partie 21b succède à la partie 21a. Elle est de forme conique et constitue sur une coupe longitudinale, un retour coudé vers l'intérieur du tube 2 dont elle réduit la section. La partie 21c succède à la partie 21b. Elle prend la forme d'un évasement du tube 2. Dans sa partie distale par rapport à l'extrémité du tube 2, 21c initie un retour coudé à environ 180 vers l'extérieur du tube 2. La partie 21d succède à la partie 21c et prolonge le retour coudé formé par la partie distale de 21c L'extrémité 21d de la crosse forme un retour vers -Il- 2776362 l'extérieur du tube et fait avec le tube 2 un angle A aigu c'est à dire compris entre 0 et 90 , préférentiellement compris entre 15 et 45 . Une extrémité rentrante transversale 21e prolonge 21d et permet une coopération avec l'épaulement llc. Le moyen de liaison mâle 21 présente donc, en coupe longitudinale, une forme de crosse apte à coopérer avec le moyen de liaison femelle formé par l'association des éléments 11 et 12 qui a sensiblement une forme de "V" en coupe longitudinale. Une seconde forme de réalisation du moyen de raccordement mâle, monté sur le conduit tubulaire 2, se compose d'un élément 30 de forme trapézoïdale. Le trapèze est orienté de telle sorte que ses deux bases parrallèles sont sensiblement perpendiculaires à la paroi du conduit tubulaire. Le moyen de raccordement mâle se compose de deux éléments distincts 31 et 32. Un premier élément 31 est constitué par un prolongement du conduit tubulaire 2. Il comprend une première partie 31a qui forme le côté non parallèle interne du trapèze et une seconde partie 3lb qui constitue la base du trapèze la plus proche de l'extrémité du conduit tubulaire. La partie 3lb est utile pour le maintien d'une certaine rigidité tant de l'élément de raccordement mâle que de l'ensemble des éléments mâle et femelle lorsqu'ils sont assemblés. Le second élément 32 se compose de quatre parties successives et continues 32a, 32b, 32c,32d. La première partie 32a est colinéaire au conduit tubulaire 2 et fait contact avec lui. Elle permet la fixation de l'élément 30 au conduit tubulaire 2. La seconde partie 32b est sensiblement perpendiculaire à la paroi du conduit tubulaire 2 et constitue la base du trapèze la plus éloignée de l'extrémité du conduit tubulaire 2. La troisième partie 32c forme le côté parallèle externe du - 12- 2776362 moyen de raccordement mâle de section trapézoïdale. Une quatrième partie 32d peut venir avantageusement compléter l'élément 30. L'élément 32d est un prolongement transversal de 32d placé dans un plan parallèle et légèrement inférieur au plan de la partie 31b. L'élément de raccordement mâle de section sensiblement trapézoïdale présente donc une forme le rendant apte à coopérer avec l'élément de raccordement femelle. Lorsque l'on a raccordé les deux conduits tubulaires 1 et 2 par le dispositif de raccordement selon l'invention, les parties composant l'élément femelle viennent prendre appui sur les parties composant l'élément mâle. La coopération de ces parties permet de constituer un raccordement étanche des deux conduits tubulaires. Lorsque le dispositif de raccordement est en cours d'utilisation, l'extrémité distale de l'élément de raccordement mâle vient faire pression sur l'épaulement rentrant llc et permet ainsi la tenue du dispositif selon l'invention. La partie 11c peut être de longueur variable, ce qui autorise modulation de la facilité de séparation des deux conduits tubulaires. La séparation des éléments de raccordement peut s'effectuer, d'une part en exerçant une traction sur le retour intérieur du moyen de raccordement femelle ou sur l'épaulement rentrant transversal dudit moyen de raccordement ou, d'autre part, lorsque l'épaulement rentrant est de longueur variable, en opérant une flexion du moyen de raccordement mâle par rapport au moyen de raccordement femelle. - 13 - 2776362 Les conduits tubulaires portant les éléments de raccordement peuvent être munis de butées 50, destinées à permettre un ajustement optimal des éléments de raccordement par rapport à l'extrémité des tubes qui les portent. Outre la faiblesse de son coût, le dispositif selon l'invention présente l'avantage d'éviter le recueil ou la pénétration de substances corrosives en son sein. Il permet en outre l'engagement des conduits de l'invention dans des ouvrages étroits du type des cheminées. Ceci est principalement la conséquence de la configuration originale des différents moyens de raccordement qui entrent en coopération et de la faiblesse de l'encombrement interne et externe qu'ils entrainent. - 14 - 2776362 REVENDICATIONS 1. Procédé pour le raccordement de conduits tubulaires consistant à prolonger les extrémités des conduits à raccorder par des moyens complémentaires de liaison, caractérisé en ce que lesdits moyens sont constitués d'une part par un élément de raccordement tubulaire femelle, placé dans le prolongement du tube qui le porte, du type formant une collerette évasée terminée par un épaulement rentrant sensiblement transversal et d'autre part par un élément de raccordement tubulaire mâle, placé dans le prolongement du tube qui le porte, dont la partie distale est apte à venir coopérer avec l'épaulement transversal de l'élément femelle. 2. Procédé pour le raccordement de conduits tubulaires selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de raccordement tubulaire femelle présente en outre une pièce tubulaire d'appui rapportée, conique en coupe transversale, propre à venir s'appuyer sur la partie latérale de l'élément de raccordement tubulaire mâle. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'élément de raccordement tubulaire mâle présente une section sensiblement en forme de crosse dont la partie distale fait avec le tube qui la porte un angle A aigu de préférence compris entre 15 et 45 . 4. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'élément de raccordement tubulaire mâle présente une section de forme sensiblement trapézoïdale en coupe transversale. -15s 2776362 5. Procédé pour le raccordement de conduits tubulaires selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'un au moins des prolongements est réalisé par déformation des extrémités des conduits tubulaires. 6. Procédé pour le raccordement de conduits tubulaires selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'un au moins des prolongements est réalisé sous forme de pièces additionnelles fixées à l'extrémité des conduits tubulaires. 7. Conduit tubulaire raccordable à un conduit tubulaire complémentaire du type comportant un moyen de raccordement, caractérisé en ce qu'il présente à son extrémité de raccordement un prolongement tubulaire femelle de la forme d'une collerette évasée terminée par un épaulement rentrant sensiblement transversal. 8. Conduit tubulaire selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'épaulement rentrant sensiblement transversal est de longueur variable. 9. Conduit tubulaire selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que le prolongement femelle présente en outre une pièce tubulaire d'appui rapportée, conique en coupe transversale, formant un retour coudé vers l'intérieur du conduit tubulaire. 10. Conduit tubulaire selon l'une des revendications 7 à 9, caractérisé en ce qu'il présente une expansion latérale permettant à la pièce tubulaire d'appui conique de limiter la diminution du diamètre du conduit tubulaire qui la porte. -16- 2776362 11. Conduit tubulaire raccordable à un conduit tubulaire complémentaire du type comportant un moyen de liaison, caractérisé en ce qu'il présente à son extrémité de raccordement une section en forme de crosse dont la partie distale fait avec le tube qui la porte un angle A aigu. 12. Conduit tubulaire selon la revendication 11, caractérisé en ce que l'angle formé par la partie distale de la crosse et le tube qui la porte est compris et 45 . 13. Conduit tubulaire selon les revendications 11 ou 12, caractérisé en ce que la section en forme de crosse comprend 5 parties continues successives constituant pour la première un prolongement du tube qui la porte, pour la seconde un rétrécissement de la section du tube, pour la troisième un évasement du tube formant dans sa partie distale un retour coudé vers l'extérieur, pour la quatrième partie un prolongement dudit retour faisant avec le tube qui la porte un angle compris entre 0 et 90 , préférentiellement compris entre et 45 et pour la cinquième partie une extrémité rentrante sensiblement transversale. 14. Conduit tubulaire raccordable à un conduit tubulaire complémentaire du type comportant un moyen de raccordement, caractérisé en ce qu'il présente à son extrémité de raccordement un élément de raccordement de section trapézoïdale. 15. Conduit tubulaire selon la revendication 14, caractérisé en ce que la base de la section trapézoïdale orientée vers l'extrémité du conduit tubulaire présente une discontinuité dans sa partie la plus externe. - 1 7 - 2776362 16. Conduit tubulaire selon la revendication 14 ou 15, caractérisé en ce que la petite base de la section trapézoïdale est orientée vers l'extrémité du conduit tubulaire. 17. Conduit tubulaire selon l'une des revendications 14 à 16, caractérisé en ce que la base supérieure de la section trapézoïdale ainsi que le coté interne non parallèle sont formés par un prolongement du conduit tubulaire 2 et que la base inférieure de la section trapézoïdale, le côté externe non parallèle et son éventuel prolongement transversal rentrant sont formés par une pièce rapportée à l'extérieur du conduit tubulaire 2. 18. Conduit tubulaire selon l'une quelconque des revendications 7 à 17, caractérisé en ce que les prolongements sont fixés au conduit tubulaire par une technique choisie parmi la soudure, le sertissage, l'emboutissage et le collage. 19. Conduit tubulaire selon l'une quelconque des revendications 7 à 17, caractérisé en ce que les prolongements sont fixés au conduit tubulaire par des visseries. 20. Conduit tubulaire selon l'une quelconque des revendications 7 à 19, caractérisé en ce que des moyens de butée permettent un ajustement optimal des éléments de raccordement par rapport à l'extrémité des tubes qui les portent.