Brevet FR2824125A1 — publié le 20021031

(23) D E S C R I P T I O N La présente invention concerne les dispositifs de branchement et de connexion, et notamment les arrangements permettant de réaliser des branchements entre des conduits, tubes, tuyaux ou analogues, et a pour objet un dispositif de raccordement mutuel de deux conduits ou portions de conduits tubulaires. Actuellement, les dispositifs du type précité peuvent généralement être classés dans deux catégories, à savoir, d'une part, les dispositifs à structure simple, comprenant peu ou pas d'élément(s) additionnel(s) et aisés à fabriquer, mais n'assurant qu'une étanchéité lO approximative et un assemblage et un liaisonnement de faible résistance, et, d'autre part, les dispositifs garantissant une bonne étanchéité et procurant une connexion rigide et résistante, de pièces distinctes dont notamment un(e) ou des joint(s) ou garnitures d'étanchéité séparé(e)(s), fastidieuse à fabriquer et d'un prix de revient élevé. lS La présente invention a pour but de pallier les inconvénients précités tout en procurant les avantages des deux types précités. A cet effet, elle a pour objet un dispositif de raccordement mutuel de deux conduits ou portions de conduits tubulaires, notamment en matériau(x) thermoplastique(s), pourvu de moyens de blocage et de verrouillage à l'état assemblé, caractérisé en ce qu'il est constitué, d'une part, par un segment d'extrémité rigide d'une première portion de conduit, présentant un diamètre extérieur inférieur à celui de ladite portion de conduit et relié à cette dernière par une portion de paroi à surface extérieure tronconique, d'autre part, par un segment d'extrémité souple ou semi-rigide de la seconde portion de conduit, présentant un diamètre intérieur égal ou légèrement supérieur au diamètre extérieur du segment d'extrémité rigide de la première portion de conduit et se terminant par une portion de paroi à structure tronconique s'élargissant vers son bord libre et, enfin, par une bague de couplage rigide, montée coulissante et avec faculté de rotation sur ledit segment d'extrémité souple, ladite bague comprenant une première portion de paroi annulaire dont le diamètre intérieur est prétérentiellement égal ou légèrement supérieur au diamètre extérieur dudit segment d' extrémité soup le. une seconde portion de paroi annulaire dont le diamètre intérieur est au moins légèrement supérieur au diamètre extérieur de la première portion de conduit à proximité de la portion de paroi et une portion de paroi de liaison annulaire à surface interne tronconique et reliant lesdites deux portions de paroi annulaires, et ladite bague étant munie au niveau de la face interne de la seconde portion de paroi annulaire de premiers moyens de blocage et de verrouillage destinés à coopérer, à l'état assemblé des deux portions de conduits avec des seconds moyens de blocage et de verrouillage disposés sur la face externe de la première portion de conduit, à proximité de la portion de paroi à surface extérieure tronconique, l'assemblage en vue du raccordement étant réalisé par emmanchement du segment d'extrémité souple ou semi-rigide sur le segment d'extrémité rigide jusqu'à ce que la portion de paroi à structure tronconique vienne reposer sur la portion de paroi à surface extérieure tronconique et le blocage à l'état assemblé étant obtenu par déplacement de la bague de couplage par coopération des moyens en direction de la première portion de conduit jusqu'à ce que la portion de paroi de liaison annulaire presse intimement la portion de paroi à structure tronconique sur la portion de paroi à surface extérieure tronconique. L'invention sera mieux comprise, grâce à la description ci après, qui se rapporte à un mode de réalisation préféré, donné à titre d'exemple non limitatif, et expliqué avec rétérence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels: la figure l est une vue en élévation latérale des deux portions de conduits et des différentes comp osantes du dispositif s elon l' invention avant raccordement; la figure 2 est une vue en perspective des deux portions de conduits, sans la bague de couplage, avant raccordement; la figure 3 est une vue en perspective des deux portions de conduits et du dispositif selon l'invention après raccordement; la figure 4 est une autre vue en perspective, selon une direction différente, de l'objet représenté sur la figure 3; la figure 5 est une vue en perspective de la bague de couplage faisant partie du dispositif de raccordement selon l' invention, et, la figure 6 est une vue en coupe partielle selon un plan passant par les axes longitudinaux des portions de conduits et du dispositif selon l'invention à l'état assemblé. Comme le montrent les figures 1 à 6 des dessins annexés, l' invention c onc erne un di sp o sitif de raccordement mutuel de deux conduits ou portions de conduits 1 et 2 tubulaires, notamment en matériau(x) thermoplastique(s), pourvu de moyens 4, 5 de blocage et de verrouillage à l'état assemblé. Conformément à l'invention, ce dispositif est principalement constitué, d'une part, par un segment d'extrémité rigide 1' d'une première portion de conduit 1, présentant un diamètre extérieur inférieur à celui de ladite portion de conduit l et relié à cette dernière par une portion de paroi 1" à surface extérieure tronconique, d'autre part, par un segment d'exkémité 2' souple ou semi-rigide de la seconde portion de conduit 2, présentant un diamètre intérieur égal ou légèrement supérieur au diamètre extérieur du segment d'extrémité rigide 1' de la première portion de conduit 1 et se terminant par une portion de paroi 2" à structure tronconique s'élargissant vers son bord libre et, enfn, par une bague de couplage 3 rigide, montée couliss ante et avec faculté de rotation sur ledit segment d' extrémité soup le 2', ladite bague 3 comprenant une première portion de paroi annulaire 3' dont le diamètre intérieur est préférentiellement égal ou légèrement supérieur au diamètre extérieur dudit segment d'extrémité souple 2', une seconde portion de paroi annulaire 3" dont le diamètre intérieur est au moins légèrement supérieur au diamètre extérieur de la première portion de conduit 1 à proximité de la portion de paroi l" et une portion de paroi de liaison 3"' annulaire à surface interne tronconique et reliant lesdites deux portions de paroi annulaires 3' et 3", et ladite bague 3 étant munie au niveau de la face interne de la seconde portion de paroi annulaire 3" de premiers moyens de blocage et de verrouill age 4 desti nés à co op érer, à l ' état assemblé des deux portions de conduits 1 et 2 avec des seconds moyens de blocage et de verrouillage 5 disposés sur la face externe de la première portion de conduit 1, à proximité de la portion de paroi l" à surface extérieure tronconique, I'assemblage en vue du raccordement étant réalisé par emmanchement du segment d'extrémité soup le ou semi-rigide 2' sur le segment d'extrémité rigide 1' jusqu'à ce que la portion de paroi à structure tronconique 2" vienne reposer sur la portion de paroi à surface extérieure tronconique 1" et le blocage à l'état assemblé étant obtenu par déplacement de la bague de couplage 3 par coopération des moyens 4 et 5 en direction de la première portion de conduit l jusqu'à ce que la portion de paroi de liaison annulaire 3"' presse intimement la portion de paroi à structure tronconique 2" sur la portion de paroi à surface extérieure tronconique 1". - 4 La constitution d' ensemble du dispositif s elon l 'invention est donc très simple, puisqu'il ne comporte qu'une composante supplémentaire séparce par rapport aux portions de conduits 1 et 2 à savoir la bague 3, cette dernière étant montée de manière imperdable sur la portion de conduit 2. De plus, l'étanchéité de la connexion est réalisée par pincement d'une lame ou bande de matériau de la seconde portion de conduit 2 entre des surfaces tronconiques complémentaires de la bague 3 et de la première portion de conduit 1, sans nécessiter de joint particulier. En outre, la zone d'étanchéification n'est pas directement lO exposce au flux de fluide traversant les deux portions de conduits l et 2 et se situe au fond d'une chicane formée par le recouvrement du segment d'extrémité rigide l' par le segment d'extrémité souple 2', ce recouvrement pouvant former une première barrière d'étanchéité plus ou moins efficace en fonction de l'ajustement mutuel des dimensions radiales desdits segments 1' et2'. De manière avantageuse, lesdits segments d'extrémité rigide 1' et souple 2' présenteront des longueurs sensiblement similaires, et le segment 1' des dimensions radiales internes sensiblement de méme valeur que les portions de conduit 1 et 2 respectives, sur les extrémités desquelles lesdits segments 1' et 2' sont formés d'un seul tenant. Pour limiter ou éviter la création d'une zone d'étranglement et de turbulences au niveau du dispositif de raccordement, le segment d'extrémité rigide l' présentera avantageusement un diamètre intérieur sensiblement équivalent ou identique au diamètre intérieur de la seconde portion de conduit 2. De plus, pour faciliter l'introduction et l'emboîtement du segment 1' dans le segment 2', ledit segment rigide 1' pourra comporter sur la circonférence de son bord libre, un chaufrein ou un arrondi. Selon une caractéristique de l'invention, garantissant une étanchéité optimale et préservée dans le temps, l'engagement mutuel progressif des premiers et second moyens de blocage et de verrouillage 4 et jusqu'à l'état bloqué et verrouillé final est obtenu par un mouvement relatif entre la bague de couplage 3 et la première portion de conduit 1, au cours duquel la pression exercée par la portion de paroi de liaison annulaire 3"' sur la portion de paroi à structure tronconique 2" augmente progressivement. Conformément à un mode réalisation préféré de l' invention, représenté sur les fgures 1, 2, 4 et 5 des dessins annexés, les premiers et seconds moyens de blocage et de verrouillage 4 et 5 consistent en des formations ou des portions de formations saillantes à extension hélicoïdale, rapportées ou formées respectivement sur la face interne de la seconde portion de paroi annulaire 3"' et sur la face externe de la première portion de conduit 1 et pouvant coopérer entre elles. Afin de p ermettre un as semblage et un verroui llage rap ides, l es portions de formations saillantes 4 et 5 forment des segments de rampes inclinées formées d'un seul tenant avec la bague 3 ou la portion de conduit 1 et disposées circonférentiellement avec des espacements angulaires suffsants, sur les parois de la première portion de conduit 1 et de la bague de couplage 3, pour autoriser mutuellement le passage entre eux des segments de rampes 4, 5 de l'autre élément 3, 1, le blocage et le verrouillage 1S à l'état assemblé du dispositif de raccordement étant obtenus par une rotation relative d'une fraction de tour, tel un raccord rapide. Préférentiellement, le positif comportera deux paires de formations coopérantes, formant des portions d'un fletage double. Les portions de formations 4 et 5 d'au moins une paire fonctionnelle de portions de formations 4 et 5 coopérantes, et prétérentiellement de toutes les paires coopérantes, comportent avantageusement des moyens complémentaires d'encliquetage ou d'enclenchement, coopérant entre eux en vue du verrouillage du raccordement lorsque le mouvement relatif entre bague de couplage 3 et première section de conduit 1 a abouti à une position correspondant à l'état bloqué et verrouillé fmal (par exemple un ergot s'enclenchant dans un renfoncement ou deux crans venant en prise mutuelle). En vue de garantir une étanchéité homogène sur tout le pourtour de la portion de paroi à surface extérieure tronconique 1", la portion de paroi à surface extérieure tronconique 1" comporte une ou plusieurs, préférentiellement deux, nervure(s) 6 circonférentielle(s), le matériau formant la portion de paroi à structure tronconique 2" étant de nature résiliente ou élastiquement déformable (Figures 1, 2 et 6). En variante ou en plus de la disposition précitée, il peut également étre prévu que la portion de paroi de liaison annulaire 3"' soit pourvue d'au moins une, préférentiellement de plusieurs, nervore(s) circonférentielle(s), le matériau formant la portion de paroi à structure - 6 tronconique 2" étant de nature résiliente et/ou élastiquement déformable (variante non représentée). Additionnellement ou en variante aux nervures prévues, ci dessus, la portion de paroi 2" à structure tronconique comporte, sur sa face interne, une ou plusieurs nervure(s) 9 circonférentielle(s). Lorsque des nervures 6, 9 sont présentes sur les portions de parois 1" et 2", elles pourront avantageusement être disposées dans une disposition alternée les unes avec les autres, après emmanchement de la portion tronconique 2" sur la portion tronconique 1", pour renforcer la résistance du montage et l'étanchéité (rainure 9 située entre les rainures 6 en regard - voir figure 6). Selon une autre caractéristique de l' invention, permettant de rigidifier d'avantage la b ague 3 et d'en faci liter la manipulation, surtout en rotation, ladite bague de couplage 3 est pourvue sur sa face externe plusieurs nervures de renforcement ou de raidissement 7, régulièrement espacées sur le pourtour de ladite bague 3 et s'étendant, sur les faces externes de la portion de paroi de liaison annulaire 3"' et sur la première portion de paroi annulaire 3', jusqu'à une nervure de renforcement circulaire 7' délimitant le bord libre de ladite première portion de paroi annulaire 3'. Afin d'éviter un glissement de la bague 3 le long de la seconde portion de conduit 2, cette dernière peut comporter une formation protubérante 8 sur sa face externe, préférentiellement au niveau de l'interface avec le segment d'extrémité souple 2', cette formation 8 présentant un diamètre externe supérieur au diamètre interne de la première 2s portion de paroi annulaire 3' de la bague de couplage 3 et formant butée d'arrét pour cette dernière dans la direction de la seconde portion de conduit 2 opposée audit segment d'extrémité souple 2', ladite deuxième portion de conduit 2 présentant le cas échéant un diamètre intérieur et/ou extérieur différent de celui du segment d'extrémité souple 2'. Conformément à des caractéristiques supplémentaires de l'invention, représentées aux figures 1, 2, 3 et 6 des dessins annexés, la formation protubérante 8 est constituce par une déformation annulaire de la paroi de la seconde portion de conduit 2, est disposée à une distance telle de la portion de paroi à structure tronconique 2" qu'elle est située au niveau, ou logèrement à distance, du bord du segment d'extrémité rigide 1' de la première portion de conduit 1 lorsque les deux portions de conduits 1 et 2 sont raccordées entre elles et présente une structure en forme de soufflet, autorisant un mouvement limité de translation et d'inclinaison entre les deux portions de conduits raccordés. Bien entendu, l' invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté aux dessins annexés. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention. - 8 REVENDICATIONS 1) Dispositif de raccordement mutuel de deux conduits ou portions de conduits tubulaires, notamment en matériau(x) thermoplastique(s)' pourvu de moyens de blocage et de verrouillage à l'état assemblé, caractérisé en ce qu'il est constitué, d'une part, par un segment d'extrémité rigide (1') d'une première portion de conduit (1), présentant un diamètre extérieur inférieur à celui de ladite portion de conduit (l) et relié à cette dernière par une portion de paroi (1") à surface extérieure tronconique, d'autre part, par un segment d'extrémité (2') souple ou semi-rigide de la seconde portion de conduit (2), présentant un diamètre intérieur égal ou logèrement supérieur au diamètre extérieur du segment d'extrémité rigide (1') de la première portion de conduit (l) et se terminant par une portion de paroi (2") à structure tronconique s'élargissant vers son bord libre et, enfn, par une bague de couplage (3) rigide, montée coulissante et avec faculté de rotation sur ledit segment d'extrémité souple (2'), ladite bague (3) comprenant une première portion de paroi annulaire (3') dont le diamètre intérieur est préférentiellement égal ou légèrement supérieur au diamètre extérieur dudit segment d'extrémité souple (2'), une seconde portion de paroi annulaire (3") dont le diamètre intérieur est au moins légèrement supérieur au diamètre extérieur de la première portion de conduit (1) à proximité de la portion de paroi (1") et une portion de paroi de liaison (3"') annulaire à surface interne tronconique et reliant lesdites deux portions de paroi annulaires (3' et 3"), et ladite bague (3) étant munie au niveau de la face interne de la seconde portion de paroi annulaire (3") de premiers moyens de blocage et de verrouillage (4) destinés à coopérer, à l'état assemblé des deux portions de conduits (1 et 2) avec des seconds moyens de blocage et de verrouillage (5) disposés sur la face externe de la première portion de conduit (1), à proximité de la portion de paroi (1") à surface extérieure tronconique, l'assemblage en vue du raccordement étant réalisé par emmanchement du segment d'extrémité souple ou semi-rigide (2') sur le segment d'extrémité rigide (1') jusqu'à ce que la portion de paroi à structure tronconique (2") vienne reposer sur la portion de paroi à surface extérieure tronconique ( 1 ") et le b locage à l' état ass emb lé étant obtenu par déplacement de la bague de couplage (3) par coopération des moyens (4 et ) en direction de la première portion de conduit (1) jusqu'à ce que la portion de paroi de liaison annulaire (3"') presse intimement la portion de paroi à structure tronconique (2") sur la portion de paroi à surface extérieure tronconique (1"). 2) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l' engagement mutuel pro gre s s if des premi ers et s econd moyens de b lo c age et de verrouillage (4 et 5) jusqu'à l'état bloqué et verrouillé final est obtenu par un mouvement relatif entre la bague de couplage (3) et la première portion de conduit (1), au cours duquel la pression exercée par la portion de paroi de liaison annulaire (3"') sur la portion de paroi à structure tronconique (2") augmente progressivement. 3) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les premiers et seconds moyens de blocage et de verrouillage (4 et 5) consistent en des formations ou des portions de formations saillantes à extension hélicodale, rapportées ou formées respectivement sur la face interne de la seconde portion de paroi annulaire (3"') et sur la face externe de la première portion de conduit (1) et pouvant coopérer entre elles. 4) Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les portions de formations saillantes (4 et 5) forment des segments de rampes inclinées formées d'un seul tenant avec la bague (3) ou la portion de conduit (1) et disposées circonférentiellement avec des espacements angulaires suffisants, sur les parois de la première portion de conduit (1) et de la bague de couplage (3), pour autoriser mutuellement le passage entre eux des segments de rampes (4, 5) de l'autre élément (3, 1), le blocage et le verrouillage à l'état assemblé du dispositif de raccordement étant obtenus par une rotation relative d'une fraction de tour. ) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que les portions de formations (4 et 5) d'au moins une paire fonctionnelle de portions de formations (4 et 5) coopérantes, et prélérentiellement de toutes les paires coopérantes, comportent des moyens complémentaires d'encliquetage ou d'enclenchement, coopérant entre eux en vue du verrouillage du raccordement lorsque le mouvement relatif entre bague de couplage (3) et première section de conduit (1) a abouti à une position correspondant à l'état bloqué et verrouillé final. 6) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la portion de paroi à surface extérieure tronconique (1") comporte une ou plusieurs, prétérentiellement deux, nervure(s) (6) 10- circonférentielle(s), le matériau formant la portion de paroi à structure tronconique (2") étant de nature résiliente ou élastiquement déformable. 7) Dispositif selon l'une quelcouque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la portion de paroi de liaison annulaire (3"') est pourvue d'au moins une, prétérentiellement de plusieurs, nervure(s) circonférentielle(s), le matériau formant la portion de paroi à structure tronconique (2") étant de nature résiliente et/ou élastiquement déformable. 8) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la portion de paroi (2") à structure tronconique comporte, sur sa face interne, une ou plusieurs nervure(s) (9) circonférentielle(s). 9) Dispositif selon l'une quelconque des revendications l à 8, caractérisé en ce que la bague de couplage (3) est pourvue sur sa face externe plusieurs nervures de renforcement ou de raidissement (7), régulièrement espacées sur le pourtour de ladite bague (3) et s'étendant, sur les faces externes de la portion de paroi de liaison annulaire (3"') et sur la première portion de paroi annulaire (3'), jusqu'à une nervure de renforcement circulaire (7') délimitant le bord libre de ladite première portion de paroi annulaire (3'). lO) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la seconde portion de conduit (2) comporte une formation protubérante (8) sur sa face externe, prétérentiellement au niveau de l' interface avec le segment d'extrémité souple (2') présentant un diamètre externe supérieur au diamètre interne de la première portion de paroi annulaire (3') de la bague de couplage (3) et formant butée d'arrêt pour cette dernière dans la direction de la seconde portion de conduit (2) opposée audit segment d'extrémité souple (2'), ladite deuxième portion de conduit (2) présentant le cas échéant un diamètre intérieur et/ou extérieur différent