Brevet FR2813938A1 — publié le 20020315

La présente invention concerne un dispositif interne aux raccords de tuyauterie dit à compression de joint (démontable et réutilisable -- toutes matières et formes) caractérisé d'une simplification et réduction des pièces internes libres qui contribue à une diminution du nombre de composants et une augmentation de son efficacité d'emploi (fiabilité adaptée, voir améliorée) et qui relie le corps du raccord avec la tuyauterie en concervant également la démontabilité du dispositif et l'intégrité de la tuyauterie. Une liaison sur une installations de tuyautage industrielle ou privée (au sens large) est constituée: des tuyauteries à rabouter, du corps du raccord qui assure la liaison des tuyaux (union, té, équerre, croix, ... ) et de plusieurs composants qui assurent la fixation des deux éléments tube / corps du raccord, leur étanchéité, la tenue aux sollicitations du circuit et de son environnement, la démontabilité. Ces composants sont, sur les raccords dits à compression de joint concernés principalement par cette invention (en général - non systématique) au nombre de quatre: -un écrou qui assure l'effort mécanique nécessaire à la mise en place des pièces internes -une pièce interne du type joint torique ou autres formes qui assure l'étanchéité par compression. Cette pièce est indépendante -une pièce interne du type élément de compression du joint (rondelle ou autre forme). Cette pièce est indépendante -une pièce interne du type élément de serrage sur le tube (bague, jonc ou autres formes) pour les principes concernés. Cette pièce est indépendante Ces nombreux composants sont perdables lors des manipulations, longs à mettre en place dans le raccord en usine du fabricant avant expédition chez le fournisseur qui doit démonter le raccord et les pièces internes avant de les installer sur ses tuyauteries. De plus, l'état du serrage est peu contrôlable et les caractéristiques mécaniques de tenue en général limitées. Le dispositif selon l'invention permet de remédier à ces inconvénients et dans un premier temps il rassemble en une seule pièce, plusieurs éléments (zone) intégré à l'écrou par clipsage. Soit l'élément de compression et l'élément de serrage (reste deux pièces: joint + écrou avec son dispositif intégré) et dans un deuxième temps il peut rassembler le joint, l'élément de compression et l'élément de serrage clipsable dans l'écrou (reste l'écrou avec son dispositif intégré). -- Cette invention permet simultanément et avec une seule pièce: -de rester solidaire par clipsage dans l'écrou -de comprimer le joint (torique ou autres joints) -de se fermer sur la tuyauterie lors du serrage de l'écrou -de rester démontable et réutilisable Le joint peut également être solidaire de la bague monobloc de compression, ce qui supprime toutes pièce libre dans le raccord (reste l'écrou). Cette bague monobloc à compression permet de diminuer les temps de montage (minimum de pièce et montage ou démontage rapide et simple), de limiter les pertes des pièces lors des manipulations et doit permettre de garder voir d'améliorer les caractéristiques mécaniques de bases (étanchéité/pression/vibration). Ce principe de bague monobloc à compression pour système interne de raccord de tuyauterie est adaptable principalement sur raccords appelés " à compression de joint -- démontable" de différentes origines. La figure 1 illustre en perspective et en coupe l'invention La figure 2 permet d'analyser le montage de cette bague monobloc à compression à l'intérieur d'un raccord existant Les figures 3 à 6 proposent quelques formes possibles de la bague monobloc à compression figure 1- représentation de la bague monobloc à compression (0) -zone rigide (2), solidaire de 0, pour assurer l'aspect monobloc du système. Cette zone peut être cylindrique ou faire partie de la continuité de la zone déformable (3). -face (1), solidaire de 0, destinée à la compression du joint torique (ou autres formes) a un état de surface compatible pour ne pas détériorer le joint à la compression. Cette surface peut recevoir à l'aide d'usinages particuliers un joint collé ou moulé ou adhérisé ou autre moyen de rendre les deux pièces solidaires et compatible avec la fonction d'étanchéité sur la tuyauterie -zone déformable (3), solidaire de 0, zone de contact avec le fond de l'écrou, possède une forme appropriée pour un bon appui et est possède une, deux, trois, quatre fentes ou plus (4) de différentes formes - deux ou quatre (fonction du diamètre) étant le nombre idéal pour assurer une déformation suffisante, souple et uniforme de cette zone qui permet la déformation pour le clipsage sur l'écrou et principalement le serrage sur la tuyauterie. Cette zone reste, en utilisation, dans les limites du domaine déformation élastique des matériaux utilisés. -collerette (5), solidaire de 0, pour clipsage dans l'écrou existant lors du montage du raccord chez le fabricant (il est possible d'extraire facilement cette bague de l'écrou). La forme de cette collerette sera adaptée pour un montage doux dans l'écrou et un maintien dans ce dernier malgré les montages et démontages du raccord sur la tuyauterie. -génératrice d'appui (6), située dans la zone déformable, c'est là que se fait le contact avec le cône (ou autres formes) en fond d'écrou. La largeur et l'emplacement de cette génératrice est fonction de la forme de la bague monobloc et de la forme du cône (ou autres formes) en fond d'écrou. -surface de contact (7) avec la tuyauterie, solidaire de (0). Elle permet le contact avec la tuyauterie pour le maintien mécanique, son état de surface peut influencer le maintien mécanique. La matière de cette bague monobloc peut être diverse (métallique: laiton, acier, alu, inox..., plastique et dérivés, tous types de matériaux adaptés aux caractéristiques des systèmes à tuyauter. La figure 2 illustre un exemple de montage de cette bague monobloc à compression (0). La mise en place dans l'écrou (8) s'effectue en principe chez le fabricant en faisant pénétrer la bague (0) dans l'écrou et en effectuant un léger effort pour assurer le clipsage. Sur les sites de montage des tuyauteries, il ne reste qu'à glisser la bague monobloc à compression (0) (solidaire de son écrou (8)) sur la tuyauterie (il). Si le joint (9) est libre, glisser le joint et serrer , si le joint (9) est intégré à la bague monobloc, il ne reste qu'à serrer l'écrou (8) sur le corps du raccord (10) au couple désiré pour que la bague monobloc à compression assure ses fonctions. La partie clipsée (5) qui dépasse de l'écrou (8) devient un élément essentiel de vérification visuel du bon serrage de ce principe sur la tuyauterie par observation de la fermeture (diminution de la largeur des fentes ) des fentes due au serrage. Le couple de serrage appliqué à partir d'une clé sur l'écrou et qui permet la mise en fonction de la bague monobloc, reste fonction des qualités des matières des composants et épaisseurs des tubes. -_ Les formes et dimensions de cette bague monobloc à compression tiennent comptes du diamètre de la tuyauterie, du diamètre interne de l'écrou et du cône (ou autre forme) en fond d'écrou et sont définies pour assurer la meilleure efficacité. Plusieurs formes sont possibles pour la face de compression du joint (1), la portée de la zone déformable (3) et (6), la forme des fentes (4), la portée sur tuyauterie (7). figure 6 - Etat de surface et forme de la zone de compression (1) compatibles pour ne pas détériorer le joint à la compression. Dans un deuxième temps plusieurs améliorations peuvent être considérées comme: -le maintien du joint sur la face (1/1) de la bague monobloc à compression (collage du joint dans une légère emprunte usinée ou moulée...). -le maintien d'un joint spécifique moulé et (ou) adhérisé dans un logement effectué sur la face (1/2) de la bague monobloc à compression. figures 4 - Portée de la zone déformable (3) en contact avec le cône (ou autres forme) de l'écrou existant : cette portée reçoit l'effort de serrage de l'écrou. Les coupes de la bague monobloc illustrent différentes possibilités: -(3/1) conique bombée ou semi sphérique -(3/2) conique droit -(3/3) conique bombé ou semi sphérique ou conique droit avec un bourrelé (rep 12) dans l'axe de la génératrice d'appui (repli) ou autres formes qui permettent un appui correcte de la zone déformable sur le fond de l'écrou. figures 3 - Portée sur la tuyauterie (7): Cette portée est d'un diamètre suffisant pour permettre à la bague monobloc de se monter sur tous types de tuyauterie et tuyau pour les versions standards basse pression; son diamètre sera plus tolérance pour les applications sur tuyauteries calibrées (haute pression ou applications en process et instrumentation). Les coupes de la bague monobloc illustrent différentes possibilités suivant les applications (7/1) une portée cylindrique (ou légèrement conique) lisse (7/2) une portée cylindrique (ou légèrement conique) rainurée (filetage ou stries ou moletage ou autre état de surface rugueux) (7/3) une portée cylindrique (ou légèrement conique) lisse avec un ou plusieurs bourrelés d'accrochages de forme diverses (arrondi ou en arrête droite ou inclinée...). figures 5 - Formes des fentes (4) de la bague. La largeur et pénétration de ces fentes est fonction de la malléabilité de la matière choisie et des possibilités de fabrication. Les représentations de la bague monobloc illustrent différentes possibilités: (4/1) coupe droite avec fond d'usinage droit ou arrondi centré vers l'extérieur ou vers l'intérieur (4/2) fentes conique (4/3) fentes droite avec arrondi au fond (4/4) hélicôïdale ou autre forme permettant une déformation dans les limites élastiques de la matière REVENDICATIONS 1)Dispositif interne aux raccords de tuyauteries dit à compression de joint caractérisé en ce qu'il est une bague monobloc à compression (0) constituée de plusieurs éléments (zone) en une seule pièce. 2)Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que la zone rigide (2) - figure 1- est solidaire de (0), et assure l'aspect monobloc du système. 3)Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 2 caractérisé en ce que la face (1) - figures 1- est solidaire de (0), zone de compression du joint et a un état de surface et forme compatible pour ne pas détériorer le joint à la compression ou recevoir le joint, à l'aide d'un usinage particulier, par collage, adhérisation ou autres moyen - figure 6 - 4)Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la zone déformable (3) est solidaire de (0), zone de contact avec le fond de l'écrou, possède une forme appropriée pour un bon appui selon la génératrice d'appui (6), située dans cette zone déformable; c'est là que se fait le contact avec le cône (ou autres formes) en fond d'écrou. La largeur et l'emplacement de cette génératrice est fonction de la forme de la bague monobloc - figure 4 - et possède une ou plusieurs fentes (4) de différentes formes - figure 5 - pour assurer une déformation suffisante en restant dans le domaine de la déformation élastique du matériau choisi. 5)Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la collerette (5), zone de clipsage -figure 1- est solidaire de (0) et a une forme adaptée à l'écrou existant (8) - figure 2- pour clipsage en fond d'écrou. 6)Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la surface de contact avec la tuyauterie (7) - figure 1- est solidaire de (0), et possède une forme et un état de surface - figure 3 - adapté au maintien mécanique recherché. 7)Dispositif selon l'une quelconques des revendications précédentes caractérisé en ce que la partie clipsée (5) - figure 1- qui dépasse de l'écrou (8) - figure 2 - devient un élément essentiel de vérification visuel du bon serrage de ce principe sur la tuyauterie par observation de la fermeture (diminution de la largeur des fentes ) des fentes due au serrage. 8)Dispositif selaon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la matière de constitution de cette bague monobloc de compression peut être diverse (métallique: laiton, acier, alu, inox..., plastique et dérivés, matériaux composites et tous types de matériaux adaptés aux caractéristiques des systèmes à tuyauter.