Brevet FR2776360A1 — publié le 19990924

l La présente invention concerne un dispositif de liaison à manchon compensateur pour réunir des extrémités de tubes lisses. L'invention concerne plus particulièrement un dispositif de liaison pour monter un manchon compensateur à l'extrémité lisse de deux tubes ou encore pour fixer des tuyaux flexibles, sur un tube lisse, et cela sans bride de raccordement. Les manchons compensateurs élastiques connus sont réalisés en un élastomère; ils se terminent à chaque extré- mité par un bourrelet d'extrémité destiné à être pincé entre une bride et une contre-bride assemblés par des boulons. De tels assemblages sont notamment destinés à des éléments de tuyauterie ou des accessoires de tuyauterie tels que des van- nes, des clapets, des pompes, des tuyaux flexibles. La bride est soudée à l'extrémité du tube et la contre-bride ou bride tournante est fixée à la bride portée par le tube, en venant serrer le bourrelet de l'extrémité correspondante du manchon compensateur. L'écrasement du caoutchouc du bourrelet du man- chon assure l'étanchéité. Ainsi, selon l'art antérieur représenté à titre d'exemple à la figure 1, pour relier deux tubes 1 et 2 on soude à leur extrémité des brides à collerette 3A, 3B, 3C, 3D dont les formes varient légèrement à cause des contre-brides que l'on fixera sur ces brides. Ces brides 3A-3D servent à fixer un manchon com- pensateur 4 terminé à ses extrémités par des bourrelets ayant selon le présent exemple, quatre formes différentes 4A, 4B, 4C, 4D dans chacun des quadrants. Ces bourrelets sont appli- qués contre les portées à joint des brides 3A-3D par des bri- des tournantes ou des brides à collerette représentées également sous différentes variantes 5A, 5B, 5C, 5D. Ces bri- des ont des formes adaptées à la forme des bourrelets pour réaliser dans certains cas une imbrication et un accrochage et, dans d'autres cas, un appui lisse simple. L'assemblage se fait par des boulons 6A ou des vis 6D. Dans ce cas, la vis est logée dans un taraudage de la contre-bride 5C alors que dans le cas du boulon 6A, la bride 3A et la contre-bride 5A ont des perçages traversants. Les autres modes d'assemblage dans les deux au- tres cadrans de la figure 1 ne sont pas détaillés. La présente invention a pour. but de simplifier un tel assemblage par un dispositif plus léger, moins encombrant et plus facile à mettre en place, tout en restant parfaite- ment démontable. A cet effet, l'invention concerne un dispositif du type défini ci- dessus, caractérisé en ce qu'il comprend: A - un manchon à bourrelets extérieurs à ses extrémités, B - une coquille en au moins deux parties périphériques ayant chacune: - un bord intérieur coiffant le bourrelet du manchon, - au moins un logement périphérique, ouvert vers le tube, recevant un organe d'ancrage terminé par des griffes appliquées contre le tube pour y bloquer la coquille assemblée et serrée. Le dispositif de liaison selon l'invention offre de multiples avantages. Tout d'abord, il est autobloquant sans qu'il n'y ait lieu de souder une pièce telle qu'une bride à l'extrémité d'un tube. Le tube peut rester parfaite- ment lisse. Le dispositif est très peu encombrant car il évite tous les boulons réunissant la bride à la contre-bride. Le dispositif est également très léger à cause du nombre ré- duit de pièces qui le constituent et du volume très faible de ces pièces. Ce montage peut être fait par du personnel non qualifié, ce qui rend le montage plus économique, d'autant plus qu'à cette économie s'ajoute le gain substantiel réalisé par la réduction de coût liée à la diminution très importante du poids du dispositif par rapport aux solutions connues. Le dispositif de liaison selon l'invention permet de réaliser un assemblage antibruit et anti-vibratoire puisqu'il n'y a pas de contact métal/métal, la liaison se faisant uniquement par le caoutchouc du manchon, ce qui est important pour de nom- breuses applications. Ce dispositif est en outre autobloquant, parfai- tement étanche et démontable. Il est particulièrement avantageux que l'entrée ou les deux entrées du manchon à bourrelets extérieurs soient munies intérieurement d'un joint à lèvre périphérique, desti- nées à s'appliquer sur l'extrémité du tube. Cette réalisation est très intéressante dans cer- taines applications pour compléter l'étanchéité ou rendre celle-ci encore plus sûre. Suivant une autre caractéristique intéressante, le manchon est muni intérieurement d'un ressort pour appli- quer le joint à lèvre contre l'extrémité du tube même en l'absence de pression de fluide dans les tubes et le manchon. Le ressort assure un complément de serrage du joint à lèvre en l'absence de fluide sous pression à l'intérieur des tubes, évitant que la lèvre ne puisse se sou- lever et que des particules chargées ne se logent entre la lèvre et le tube. Cette réalisation correspond à une forme et à un assemblage simple et efficace, tant pour la réalisation du manchon compensateur ou du tuyau flexible que de la coquille. Suivant d'autres caractéristiques avantageuses: - le logement périphérique est à section en V renversé et l'organe d'ancrage est à section en forme de V retourné, dont les deux branches sont terminées par les griffes, - les parties périphériques sont munies d'oreilles d'assem- blage pour recevoir des boulons ou des vis, - au moins certaines des parties de coquille comportent des pattes pour recevoir des tirants reliant les deux coquilles du dispositif, - la chambre a une section rectangulaire et le bourrelet éga- lement une section rectangulaire, - le bourrelet a une section avec un retour formant une gorge et le bourrelet est complété par un anneau de renforcement de section complémentaire à celle du retour du bourrelet, la section globale du bourrelet et de l'anneau étant rec- tangulaire ou trapézoidale et la chambre de la coquille est de forme complémentaire, - l'organe d'ancrage est en plusieurs parties. La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide des dessins annexés dans les- quels: - la figure 1 montre, réunis en un seul raccord, quatre modes de réalisations de raccords de manchons compen- sateurs selon la technique antérieure, - la figure 2 est une vue en coupe analogue à celle de la figure 1, d'un dispositif de liaison à manchon compensateur selon l'invention, - la figure 3 est une vue de côté, coupée par- tiellement, montrant les moyens d'assemblage d'un manchon compensateur et de deux extrémités de tubes, - la figure 4 est une vue de dessus d'une demi- coquille, - la figure 5 est une vue de côté d'une demi- coquille, - les figures 6A-6D montrent quatre variantes de dispositifs de liaison d'une extrémité de tube et d'une ex- trémité de manchon ou de tuyau flexible, selon chaque fois une demi- coupe axiale d'une moitié de dispositif d'assemblage, - la figure 7 montre un dispositif d'assemblage à tirants. Selon l'invention, le dispositif de liaison re- présenté en vue en coupe à la figure 2, est destiné à réunir deux tubes lisses 110, 111 par un manchon compensateur 140. Le manchon est terminé à chaque extrémité par un bourrelet 141, 142 et dans cet l'exemple par un joint à lèvre inté- rieure 143, 144. Le joint 143 comporte un ressort 145 à la réunion du corps du manchon 140 et du bourrelet 141. L'autre joint à lèvre 144 n'est pas muni de ressort. Il s'agit d'une variante de réalisation. Le cas d'un joint sans lèvre n'est pas représenté. Le manchon 140 dont le diamètre intérieur corres- pond sensiblement au diamètre extérieur autorisant une péné- tration facile des extrémités lisses des tubes 110, 111, est emmanché chaque fois sur l'extrémité des tubes 110, 111. Le dispositif de liaison comprend également deux coquilles 150, 160 de forme identique. Chaque coquille 150, comprend deux demi-coquilles à oreilles assemblées par des boulons non représentés. Ces deux demicoquilles 150', " ou 160', 160" se réunissent dans le plan de jonction perpendiculaire à la planche de la figure 2 au niveau de l'axe XX du dispositif d'assemblage. Les deux coquilles 150, 160 étant identiques, la description se limitera ci-après à la coquille 150, les par- ties non décrites de la coquille 160 portant des références homologues de celles de la coquille 150 sur le dessin.10 La coquille 150 comprend un bord intérieur 151 délimitant une chambre 152 notamment de section rectangulaire pour recevoir et coiffer le bourrelet 141; elle se poursuit de l'autre côté par un logement périphérique 153 à section en V renversé, se prolongeant de manière continue dans les deux demi- coquilles. Ce logement périphérique 153 reçoit un organe d'ancrage 170 formé par une pièce en anneau ouvert à section en V, en acier à ressort, entourant une grande partie de la périphérie du tube 110. Cet organe d'ancrage 170 avec ses deux branches 170', 170" en forme de V renversé, s'accroche par ses dents 171', 171" dans la matière du tube 110 sous l'effet de la compression périphérique exercée par la co- quille 150. L'organe d'ancrage 170 appuyé par la coquille contre le tube 110 s'écrase et constitue un point de blocage solidarisant la coquille 150 à l'extrémité lisse du tube 110. Il en est de même de la coquille 160 à l'extrémité lisse du tube 111. En même temps, le serrage des deux parties 150', " de la coquille 150 provoque le blocage du manchon 140 sur l'extrémité lisse du tube 110. La lèvre 143 du joint, appuyée normalement contre la surface extérieure du tube 110, est appliquée plus forte- ment encore lorsqu'un fluide sous pression règne et circule à l'intérieur des tubes 110, 111. La coquille 150 en deux parties ci-dessus peut également être constituée d'un nombre plus important de par- ties périphériques identiques ou analogues, assemblées les unes aux autres par leurs oreilles et des boulons. Les différentes parties périphériques d'une même coquille sont identiques en ce qu'elles ont la même section de chambre pour coiffer le bourrelet du manchon. De même, le logement recevant l'organe d'ancrage est de même section et se poursuit sur toute la périphérie. L'orga.ne d'ancrage 170 représenté et décrit ci- dessus est un exemple particulier intéressant par ses carac- téristiques d'élasticité et d'accrochage. Mais, d'autres for- mes d'organes d'ancrage sont envisageables pour cette même fonction de blocage de la coquille sur le tube. Suivant le diamètre des tubes et des coquilles, les organes d'ancrage sont constitués d'une seule pièce (anneau ouvert) ou de plu- sieurs pièces éventuellement retenues provisoirement dans le logement de chaque partie de coquille par un moyen de liaison tel qu'un point de soudure ou de colle, assurant la fixation jusqu'au montage. La vue de côté de la figure 3, tournée de 90 au- tour de l'axe XX, par rapport à celle de la figure 2, montre les oreilles 154', 154", 164', 164" des coquilles 150', 160" assemblées par des vis ou des boulons 180. La demi-coquille 150' représentée aux figures 4, correspond à celle des figures 2, 3. Cette demi-coquille ' comporte une chambre 152' pour le bourrelet du compensa- teur et un logement 153' pour l'organe d'ancrage ainsi que deux oreilles 154' avec l'orifice 1541' pour les boulons. La figure 5 montre une variante, à savoir la patte 155' avec un orifice 1551' pour recevoir un tirant par ailleurs fixé à une patte homologue de l'autre coquille (ou demi-coquille) fixée sur l'autre tube (voir aussi la figure 7). Les figures 6A-6D montrent différentes formes de section de chambre et de bourrelets: - la chambre 152A de section rectangulaire de la coquille 150A (fig. 6A) correspond à celle déjà décrite ci- dessus. Le bord 151A de la coquille a également une forme rectangulaire qui, combinée à celle de la chambre, assure une bonne tenue du bourrelet 141A du compensateur 140A. Cette forme peut être prolongée comme cela est indiqué en pointillé 151AA pour mieux envelopper le corps du manchon. - la chambre 152B de la coquille 150B (fig. 6B) est de section rectangulaire mais le bord 151B est légèrement arrondi; le manchon 140B peut également avoir une forme ar- rondie à la jonction avec le bourrelet 141B. Les variantes des figures 6C et 6D diffèrent des précédentes par l'adjonction d'un anneau de renforcement au bourrelet. Ainsi, selon la figure 6C, le bourrelet 141C du compensateur 140C dont la forme de section présente un re- tour, est muni d'un anneau 145C de forme complémentaire don- nant une section globale rectangulaire du bourrelet muni de son anneau. Cet anneau peut être en une ou plusieurs par- ties; il peut être placé dans le moule du compensateur pour être fixé au bourrelet dès la réalisation du compensateur. Cet anneau 145C peut être en n'importe quel métal ou en une matière plastique renforcée. Les autres parties de cette variante sont identi- ques aux précédentes variantes: ainsi, la chambre 152C est de section rectangulaire de même que le bord 151C de la co- quille 150C. La variante de la figure 6D se distingue de celle de la figure 6C par la forme du bourrelet 141D du manchon D avec une gorge arrondie et une forme complémentaire de l'anneau 145D et enfin par la forme globale bourrelet/anneau qui est trapézoïdale, de même que la section de la chambre 152D et le bord 151D de la coquille 150D, créant ainsi un ef- fet de coin ou de serrage. La figure 7 montre une variante de dispositif comportant des coquilles 150E, 160E avec des pattes 155E, 165E recevant des tirants 190 pour retenir l'assemblage, les autres parties sont identiques à celles des modes de réalisa- tion ci-dessus et ne seront pas décrites en détail. Les dispositifs d'assemblage décrits ci-dessus dans le cas d'un manchon compensateur, s'appliquent dans des conditions similaires à l'assemblage d'un tube lisse et d'un tuyau flexible souple dont l'extrémité est munie d'un bourre- let et d'un joint à lèvre. L'invention s'applique aux différents types de tubes, qu'ils soient en métal ou en plastique. Le montage/démontage du dispositif selon l'invention peut être réalisé sans difficulté par du person- nel non spécialisé. L'ensemble obtenu est très peu encombrant puisque les seules parties en saillie sont les oreilles d'assemblage, dont le dépassement latéral est très faible. R E V E N D I C A T I 0 N S 1 ) Dispositif de liaison à manchon compensateur pour réunir des extrémités de tubes lisses, caractérisé en ce qu'il comprend: A - un manchon à bourrelets extérieurs à. ses extrémités B - une coquille (150, 160) en au moins deux parties périphé- riques (150', 150", 160', 160") ayant chacune: - un bord intérieur (151, 161) coiffant le bourrelet (141, 142) du manchon (140), - au moins un logement périphérique (152) ouvert vers le tube recevant un organe d'ancrage (170) terminé par des griffes (171', 171") appliquées contre le tube (110, 111) pour y bloquer la coquille assemblée et serrée. 20 ) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le manchon comporte une entrée munie intérieurement d'un joint à lèvre périphérique (143), destinée à s'appliquer sur l'extrémité du tube (110, 111). 3 ) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le logement périphérique (152) est à section en V renversé et l'organe d'ancrage (170) est à section en forme de V retour- né, dont les deux branches (170', 170") sont terminées par les griffes (171', 171") 4 ) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les parties périphériques (150', 150", 160', 160") sont mu- nies d'oreilles d'assemblage (154', 154", 164', 164") pour recevoir des boulons ou des vis (190). ) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que au moins certaines des parties de coquille (150') comportent des pattes (155') pour recevoir des tirants (190) reliant les deux coquilles (150E, 160E) du dispositif. 6 ) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la chambre (152A, 152B) a une section rectangulaire et le bourrelet (141A, 141B) également une section rectangulaire. 7 ) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le bourrelet (141C, 141D) a une section avec un retour for- mant une gorge et le bourrelet est complété par un anneau de renforcement (145C, 145D) de section complémentaire à celle du retour du bourrelet, la section globale du bourrelet et de l'anneau étant rectangulaire (141C, 145C) ou trapézoidale (141D, 145D) et la chambre (152C, 152D) de la coquille (150C, D) est de forme complémentaire. 8 ) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe d'ancrage (170) est en plusieurs parties. 9 ) Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le manchon (140) est muni intérieurement d'un ressort (145) pour appliquer le joint à lèvre (143) contre l'extrémité du tube même en l'absence de pression de fluide dans les tubes (110, 111) et le manchon (140).