Brevet FR2893869A1 — publié le 20070601

DISPOSITIF ET PROCEDE DE PERCAGE D'UNE CANALISATION EQUIPEE D'UNE SELLE DE DERIVATION. L'invention concerne, de façon générale, les 5 techniques liées à la conception et à l'exploitation de réseaux de fluides, notamment de gaz. Plus précisément, l'invention concerne, selon un premier aspect, un dispositif de perçage propre à percer une canalisation de fluide équipée d'une selle de 10 dérivation à fût taraudé. L'utilisation et la pose de canalisations pour la distribution du gaz implique l'usage d'accessoires spécifiques, tels que des selles de dérivation, encore appelées "prises de branchement", permettant le 15 raccordement d'une canalisation de plus faible diamètre à une canalisation principale. Ces selles ou "prises de branchement" permettent de réaliser deux opérations, à savoir d'une part le soudage étanche de la canalisation de plus petit diamètre sur la 20 canalisation principale, et d'autre part la perforation de cette canalisation principale pour assurer l'alimentation en gaz de la canalisation de plus petit diamètre. Aujourd'hui, les canalisations de gaz sont 25 généralement en polyéthylène et peuvent donc être thermosoudées, mais doivent être équipées de clapet à déclenchement automatique, sensibles à une pression différentielle, pour éviter toute fuite intempestive de gaz en cas de rupture accidentelle de la canalisation de 30 plus petit diamètre, en aval de la selle de dérivation. 2 2893869 Un dispositif du type précité est décrit dans le brevet US 3 692 044. Ce dispositif connu, qui présente une géométrie complexe, un encombrement important, et un coût relativement élevé, a en outre l'inconvénient de ne pas offrir à la fois un perçage vertical et un fût vertical de sortie. Dans ce contexte, la présente invention a pour but de proposer un dispositif de perçage exempt de l'une au moins de ces limitations et permettant en outre d'équiper une canalisation en charge d'un clapet à déclenchement automatique. A cette fin, le dispositif de l'invention, par ailleurs conforme à la définition générique qu'en donne le préambule ci-dessus, est essentiellement caractérisé en ce qu'il comprend un corps cylindrique creux, un moyen de découpage, un passage de fluide, et un clapet, en ce que le corps cylindrique présente un volume interne libre, un axe, une première extrémité débouchante par laquelle ce corps peut être entraîné en rotation autour de son axe, une deuxième extrémité, opposée à la première et par laquelle ce corps peut être introduit dans le fût taraudé de la selle de dérivation, et une face externe filetée par laquelle ce corps peut être vissé et dévissé dans ce fût, en ce que le moyen de découpage est porté, au moins dans une première configuration du dispositif, par la deuxième extrémité du corps et adapté à découper la canalisation au droit du fût de la selle par vissage du corps, en ce que le passage de fluide est défini, au moins dans une deuxième configuration du dispositif, entre le moyen de découpage et la première extrémité du corps cylindrique et en communication avec l'intérieur de 3 2893869 la canalisation après découpage de celle-ci, et en ce que le clapet est sensible à une pression différentielle et adapté à obturer sélectivement le volume interne du corps cylindrique de façon étanche. 5 Selon un premier mode de réalisation du dispositif, il est possible de prévoir que les première et deuxième configurations soient identiques, que le moyen de découpage soit formé sur le bord frontal de la deuxième extrémité du corps cylindrique, que le passage de fluide 10 comprenne au moins un orifice latéral traversant le corps cylindrique et disposé entre les première et deuxième extrémités de ce corps, et que le clapet soit installé dans le volume libre du corps cylindrique entre le passage de fluide et la première extrémité du corps. 15 L'orifice latéral peut alors être disposé à plus grande proximité de la deuxième extrémité du corps cylindrique que de sa première extrémité. Selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, il est possible de prévoir que le dispositif 20 comprenne des moyens de liaison réversible et des moyens de sollicitation élastique, que les moyens de liaison réversible rendent le moyen de découpage solidaire au moins en rotation de la deuxième extrémité du corps cylindrique dans la première configuration du dispositif 25 et libèrent le moyen de découpage, au moins en translation, de la deuxième extrémité du corps cylindrique dans la deuxième configuration du dispositif, que le passage de fluide soit formé, dans la deuxième configuration du dispositif, entre la deuxième extrémité 30 du corps cylindrique et le moyen de découpage, dont l'un forme un obturateur et l'autre un siège pour le clapet, et que les moyens de sollicitation élastique 4 2893869 appartiennent au clapet et sollicitent le moyen de découpage dans un sens propre à l'écarter de la deuxième extrémité du corps cylindrique. Dans ce cas, les moyens de liaison réversible 5 peuvent comprendre au moins une paire de reliefs complémentaires, chaque paire comprenant elle-même des premier et deuxième reliefs dont l'un appartient au corps cylindrique et dont l'autre appartient au moyen de découpage. 10 Par exemple, les reliefs complémentaires comprennent des reliefs frontaux saillants et rentrants qui s'interpénètrent, ou encore une liaison à baïonnette sollicitée dans le sens du blocage par vissage du corps cylindrique dans le fût. 15 Le dispositif de l'invention comprend avantageusement au moins un joint d'étanchéité périphérique porté par le corps cylindrique et propre à obturer de façon étanche le fût de la selle. Par ailleurs, le fût taraudé présente de 20 préférence, du côté de la canalisation, une embase de diamètre supérieur au diamètre du moyen de découpage, ce dernier étant par exemple constitué par une scie-cloche. L'invention concerne également un procédé de perçage d'une canalisation de fluide en charge, 25 comprenant les étapes consistant à visser un dispositif tel que précédemment défini dans le fût taraudé de la selle de dérivation équipant cette canalisation jusqu'à ce que le moyen de découpage ait découpé la canalisation, et à dévisser ce dispositif dans le fût jusqu'à ce que le 30 moyen de découpage soit dégagé et espacé de la découpe pratiquée dans la canalisation. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement de la description qui en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels : - la figure lA est une vue de côté d'un dispositif conforme à un premier mode de réalisation de l'invention; - la figure 1B est une vue en coupe longitudinale du dispositif illustré à la figure 1A; - la figure 2A est une vue de côté d'un dispositif conforme à un deuxième mode de réalisation de 15 l'invention; - la figure 2B est une vue en coupe longitudinale du dispositif illustré à la figure 2A; 20 - les figures 3A à 3C sont des vues de côté de diverses variantes d'un dispositif conforme, au deuxième mode de réalisation de l'invention, représenté dans la configuration qu'il atteint après perçage de la canalisation; 25 - la figure 4 est une vue de dessus de la première extrémité du dispositif illustré à la figure 1A; - la figure 5 est une vue de dessus de la première 30 extrémité du dispositif illustré à la figure 2A; - la figure 6 est une vue en coupe longitudinale d'une canalisation de fluide équipée d'une selle de dérivation dans le fût de laquelle est inséré un dispositif conforme au premier mode de réalisation de l'invention, et représenté au début d'une phase de vissage dans le fût; - la figure 7A est une vue en coupe semblable à la figure 6, sur laquelle le dispositif est représenté en cours de vissage dans le fût et de perçage de la canalisation; - la figure 7B est une vue en coupe semblable à la figure 6, sur laquelle le dispositif est représenté en fin de vissage dans le fût, après perçage de la canalisation; 15 - la figure 7C est une vue en coupe semblable à la figure 6, sur laquelle le dispositif est représenté en cours de dévissage dans le fût, après perçage de la canalisation; - la figure 7D est une vue en coupe semblable à la figure 20 6, sur laquelle le dispositif est représenté dans sa position définitive, en fin de dévissage dans le fût et après perçage de la canalisation; - la figure 8 est une vue en coupe longitudinale d'une 25 canalisation de fluide équipée d'une selle de dérivation dans le fût de laquelle est inséré un dispositif conforme au deuxième mode de réalisation de l'invention, et représenté au début d'une phase de vissage dans le fût; 30 - la figure 9A est une vue en coupe semblable à la figure 8, sur laquelle le dispositif est représenté en cours de vissage dans le fût et de perçage de la canalisation; 7 2893869 - la figure 9B est une vue en coupe semblable à la figure 8, sur laquelle le dispositif est représenté en fin de vissage dans le fût, après perçage de la canalisation; - la figure 9C est une vue en coupe semblable à la figure 8, sur laquelle le dispositif est représenté en cours de dévissage dans le fût, après perçage de la canalisation; et - la figure 9D est une vue en coupe semblable à la figure 8, sur laquelle le dispositif est représenté dans sa position définitive, en fin de dévissage dans le fût et après perçage de la canalisation. Comme annoncé précédemment, l'invention concerne (figures 6 et 8) un dispositif de perçage propre à percer une canalisation de fluide 1, par exemple en polyéthylène, équipée d'une selle de dérivation 2 présentant elle-même un fût taraudé 21. Selon l'invention, ce dispositif comprend un corps cylindrique creux 3 d'axe X, un moyen de découpage par exemple constitué par une scie-cloche 4, un passage 5 de fluide, et un clapet 6. Un support 34, disposé dans le volume interne libre 30 du corps cylindrique 3 et par exemple conformé en croisillon, supporte à coulissement l'axe 64 du clapet 6. Le corps cylindrique 3 est ouvert à l'une au moins de ces extrémités, cette extrémité 31 étant pourvue de reliefs d'entraînement appropriés permettant d'entraîner le corps cylindrique 3 en rotation autour de son axe X. 5 10 L'autre extrémité 32 du corps cylindrique 3 est destinée à être introduite en premier dans le fût taraudé 21 de la selle de dérivation 2. Par ailleurs, le corps cylindrique 3 porte un filetage sur sa face externe 33, de sorte qu'il peut être vissé et dévissé à volonté dans le fût 21 de la selle 2 par rotation de son extrémité 31. La scie-cloche 4, qui est adaptée à découper la canalisation 1 au droit du fût 21 par vissage du corps 3, est au moins temporairement portée par l'extrémité 32 du corps 3. Le passage de fluide 5, qui est en communication avec l'intérieur de la canalisation 1 après découpage de celle-ci, est quant à lui au moins temporairement défini entre la scie-cloche 4 et l'extrémité 31 du corps cylindrique 3. Enfin, le clapet 6 est sensible à une pression différentielle et adapté à obturer en cas de besoin le volume interne 30 du corps cylindrique 3 de façon étanche. Ce clapet comprend typiquement un obturateur 61, un siège d'obturateur 62, un ressort de rappel 63, et un axe 64, monté coulissant dans le support 34. Dans le premier mode de réalisation de l'invention, illustré aux figures 1A, 1B, 4, et 6 à 7D, la scie-cloche 4 est par exemple directement constituée par le bord frontal de l'extrémité 32 du corps cylindrique 3. Le passage de fluide 5 est formé par un ou plusieurs orifices latéraux 50 traversant le corps cylindrique 3 et disposés entre les extrémités 31 et 32 de ce corps 3, typiquement à plus grande proximité de l'extrémité 32 de ce dernier que de son extrémité d'entraînement 31. Le clapet 6 est quant à lui installé dans le volume libre 30 du corps cylindrique 3, entre le passage de fluide 5 et l'extrémité d'entraînement 31 du corps 3. Dans le deuxième mode de réalisation de l'invention, illustré aux figures 2A, 2B, 3A à 3C, 5, et 8 à 9D, le dispositif est susceptible d'adopter au moins deux configurations différentes (voir par exemple figures 8 et 9D) et comprend en outre des moyens de liaison réversible 7 et des moyens de sollicitation élastique 63. Les moyens de liaison réversible 7 rendent la scie-cloche 4 solidaire, au moins en rotation, de l'extrémité 32 du corps cylindrique 3 dans la première configuration du dispositif illustrée aux figures 8, 9A et 9B, et libèrent la scie-cloche 4 de cette extrémité 32, au moins en translation, dans la deuxième configuration du dispositif illustrée aux figures 2A, 2B, 9C et 9D. Dans la deuxième configuration du dispositif, le passage de fluide 5 est ainsi formé entre l'extrémité 32 du corps cylindrique 3 et la scie-cloche 4, l'une de cette extrémité et de cette scie-cloche formant un obturateur 61 pour le clapet 6, et l'autre un siège 62 pour ce clapet 6. Bien qu'appartenant au clapet 6, les moyens de sollicitation élastique 63, qui sont par exemple constitués par un ressort hélicoïdal, ont pour fonction de solliciter la scie-cloche 4 dans un sens propre à l'écarter de l'extrémité 32 du corps cylindrique 3 et donc de définir le passage de fluide 5, au moins en l'absence de toute pression différentielle susceptible de fermer le clapet 6. Comme le montrent notamment les figures 3A à 3C, les moyens de liaison réversible 7 comprennent typiquement une ou plusieurs paires de reliefs complémentaires 71 et 72. L'un des reliefs, par exemple 71, de chaque paire appartient au corps cylindrique 3, tandis que l'autre relief, 72, appartient à la scie-cloche 4. Le relief 71 peut être constitué par un ergot et le relief 72 par une rainure en équerre (figures 3A et 3B), les moyens de liaison réversible 7 constituant alors une ou plusieurs liaisons à baïonnette. Dans ce cas, cette liaison doit être sollicitée dans le sens du blocage par vissage du corps cylindrique 3 dans le fût 21, et dans le sens d'une libération par dévissage du corps cylindrique 3 dans le fût 21. Comme le montrent les figures 2A, 2B, et 3C, les reliefs complémentaires 71 et 72 peuvent aussi comprendre des reliefs frontaux saillants et rentrants qui s'interpénètrent. Un ou plusieurs joints d'étanchéité périphériques 330 sont portés par le corps cylindrique 3 pour obturer de façon étanche le fût 21 de la selle 2. Par ailleurs (figures 6 à 9D), le fût taraudé 21 présente, du côté de la canalisation 1, une embase 20 de diamètre supérieur au diamètre de la scie-cloche 4. L'utilisation du dispositif conforme au premier mode de réalisation de l'invention est illustrée aux figures 6 à 7D. 11 2893869 Ce dispositif est d'abord introduit, du côté de l'extrémité 32 du corps 3, dans le fût taraudé 21 jusqu'au niveau du pas de vis de sa face externe 33. A l'aide d'un outil approprié introduit dans 5 l'extrémité 31 du corps 3 et coopérant avec les reliefs 36, un mouvement de rotation est appliqué au corps 3 (figure 6) pour visser le dispositif dans le fût 21. Arrivé en contact avec la canalisation 1 (figure 7A), la scie-cloche 4, toujours par application du 10 mouvement de rotation, découpe la paroi de cette canalisation. La pastille découpée dans cette paroi est conservée dans la scie-cloche (figure 7B). Le dispositif est alors dévissé dans le fût 21 par 15 inversion de son sens de rotation (figure 7C). Ce dévissage permet au dispositif de se dégager de la découpe 10 pratiquée dans la paroi (figure 7D). Le fluide sous pression provenant de la canalisation perforée s'engouffre alors dans les orifices 20 50 du passage 5 et, en l'absence de contre-pression appliquée sur l'extrémité ouverte 31 du corps 3, provoque la fermeture du clapet 6, assurant ainsi l'étanchéité de l'ensemble vis-à-vis du fluide circulant dans la canalisation 1. 25 Une fois le fût 21 raccordé à une installation étanche, l'application d'une contre-pression dans cette installation permet d'ouvrir le clapet 6 et donc de raccorder cette installation à la canalisation 1. L'utilisation du dispositif conforme au deuxième 30 mode de réalisation de l'invention est illustrée aux figures 8 à 9D. L'hypothèse est faite, sur la figure 8, que les moyens de liaison réversible 7 sont constitués par une liaison à baïonnette. Ce dispositif est d'abord introduit, du côté de l'extrémité 32 du corps 3, dans le fût taraudé 21 jusqu'au niveau du pas de vis de sa face externe 33. A l'aide d'un outil approprié introduit dans l'extrémité 31 du corps 3 et coopérant avec les reliefs 36, un mouvement de rotation est appliqué au corps 3 (figure 8) pour visser le dispositif dans le fût 21, la liaison baïonnette étant alors sollicitée dans le sens du blocage. Arrivé en contact avec la canalisation 1 (figure 9A), la scie-cloche 4, toujours par application du mouvement de rotation, découpe la paroi de cette canalisation. La pastille découpée dans cette paroi est conservée dans la scie-cloche (figure 9B). Le dispositif est alors dévissé dans le fût 21 par inversion de son sens de rotation (figure 9C). La liaison baïonnette étant alors sollicitée dans le sens du déblocage, la scie-cloche 4 s'écarte de l'extrémité 32 du corps 3 sous l'effet du ressort 63. Le dévissage permet au dispositif de se dégager de la découpe 10 pratiquée dans la paroi (figure 9D). Le fluide sous pression provenant de la canalisation perforée s'engouffre alors dans le passage 5 ouvert entre la scie-cloche 4 et l'extrémité 32 du corps 3. En l'absence de contre-pression appliquée sur l'extrémité ouverte 31 de ce corps 3, le fluide sous pression provoque la fermeture du clapet 6, assurant ainsi l'étanchéité de l'ensemble vis-à-vis du fluide circulant dans la canalisation 1. Une fois le fût 21 raccordé à une installation étanche, l'application d'une contre-pression dans cette installation permet d'ouvrir le clapet G et donc de raccorder cette installation à la canalisation 1. 14 REVENDICATIONS . 1. Dispositif de perçage propre à percer une canalisation de fluide (1) équipée d'une selle de dérivation (2) à fût taraudé (21), caractérisé en ce qu'il comprend un corps cylindrique creux (3), un moyen de découpage (4), un passage (5) de fluide, et un clapet (6), en ce que le corps cylindrique (3) présente un volume interne libre {30), un axe (X), une première extrémité (31) débouchante par laquelle ce corps (3) peut être entraîné en rotation autour de son axe (X), une deuxième extrémité (32), opposée à la première et par laquelle ce corps (3) peut être introduit dans le fût taraudé (21) de la selle de dérivation (2), et une face externe filetée {33) par laquelle ce corps (3) peut être vissé et dévissé dans ce fût (21), en ce que le moyen de découpage (4) est porté, au moins dans une première configuration du dispositif, par la deuxième extrémité (32) du corps (3) et adapté à découper la canalisation (1) au droit du fût (21) de la selle (2) par vissage du corps (3), en ce que le passage (5) de fluide est défini, au moins dans une deuxième configuration du dispositif, entre le moyen de découpage (4) et la première extrémité (31) du corps cylindrique (3) et en communication avec l'intérieur de la canalisation (1) après découpage de celle-ci, et en ce que le clapet (6) est sensible à une pression différentielle et adapté à obturer sélectivement le volume interne (30) du corps cylindrique (3) de façon étanche. 2. Dispositif de perçage selon la revendication 1, caractérisé en ce que les première et deuxième configurations sont identiques, en ce que le moyen de 15 2893869 découpage (4) est formé sur le bord frontal de la deuxième extrémité (32) du corps cylindrique (3), en ce que le passage (5) de fluide comprend au moins un orifice latéral (50) traversant le corps cylindrique (3) et 5 disposé entre les première et deuxième extrémités (31, 32) de ce corps (3), et en ce que le clapet (6) est installé dans le volume libre (30) du corps cylindrique (3) entre le passage (5) et la première extrémité (31) du corps (3). 10 3. Dispositif de perçage selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'orifice latéral (50) est disposé à plus grande proximité de la deuxième extrémité (32) du corps cylindrique (3) que de sa première extrémité (31). 4. Dispositif de perçage selon la revendication 1, 15 caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de liaison réversible (7) et des moyens de sollicitation élastique (63), en ce que les moyens de liaison réversible (7) rendent le moyen de découpage (4) solidaire au moins en rotation de la deuxième extrémité (32) du corps 20 cylindrique (3) dans la première configuration du dispositif et libèrent le moyen de découpage (4), au moins en translation, de la deuxième extrémité (32) du corps cylindrique (3) dans la deuxième configuration du dispositif, en ce que le passage (5) de fluide est formé, 25 dans la deuxième configuration du dispositif, entre la deuxième extrémité (32) du corps cylindrique (3) et le moyen de découpage (4), dont l'un forme un obturateur (61) et l'autre un siège (62) pour le clapet (6), et en ce que les moyens de sollicitation élastique (63) 30 appartiennent au clapet (6) et sollicitent le moyen de découpage (4) dans un sens propre à l'écarter de la deuxième extrémité (32) du corps cylindrique (3). 16 2893869 5. Dispositif de perçage selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens de liaison réversible (7) comprennent au moins une paire de reliefs 5 complémentaires (71, 72), chaque paire comprenant des premier et deuxième reliefs (71, 72) dont l'un appartient au corps cylindrique (3) et dont l'autre appartient au moyen de découpage (4). 6. Dispositif de perçage selon la revendication 5, 10 caractérisé en ce que les reliefs complémentaires (71, 72) comprennent des reliefs frontaux saillants et rentrants qui s'interpénètrent. 7. Dispositif de perçage selon la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens de liaison réversible 15 (7) comprennent une liaison à baïonnette sollicitée dans le sens du blocage par vissage du corps cylindrique (3) dans le fût (21). 8. Dispositif de perçage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il 20 comprend au moins un joint d'étanchéité périphérique (330) porté par le corps cylindrique (3) et propre à obturer de façon étanche le fût (21) de la selle (2). 9. Dispositif de perçage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le 25 fût taraudé (21) présente, du côté de la canalisation (1), une embase (20) de diamètre supérieur au diamètre du moyen de découpage (4). 10. Dispositif de perçage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le 30 moyen de découpage (4) est constitué par une scie-cloche. 11. Procédé de perçage d'une canalisation (1) de fluide en charge, comprenant les étapes consistant à 17 2893869 visser un dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes dans le fût taraudé (21) de la selle de dérivation (2) équipant cette canalisation (1) jusqu'à ce que le moyen de découpage (4) ait découpé la 5 canalisation (1), et à dévisser ce dispositif dans le fût (21) jusqu'à ce que le moyen de découpage (4) soit dégagé et espacé de la découpe (10) pratiquée dans la canalisation (1). 10