Brevet FR2938041A1 — publié le 20100507

La présente invention concerne un système d'étanchéité à joint pour collier de prise en charge destiné à assurer l'étanchéité d'un montage d'un collier de prise en charge sur une conduite d'eau. Elle a donc des applications dans le domaine du Génie Civil et plus particulièrement la distribution de l'eau. On connaît deux grandes familles de conduites : les conduites rigides, généralement métalliques, et les conduites � semi rigides �, en matière synthétique : PE / PVC / PVC-BO.... Un collier de prise encerclant la conduite a généralement pour objet de recevoir un robinet. La liaison mécanique entre le robinet et la conduite est donc assurée par le collier qui peut (ou pas) entrer dans la chaîne d'étanchéité. Classiquement, un joint de collier assure une fonction d'étanchéité entre le robinet, généralement un robinet de prise en charge, et la conduite de distribution d'eau. Le principe général est de comprimer un joint, généralement en caoutchouc, entre un robinet ou un collier et une conduite. Cette compression engendre des efforts sur la canalisation et peut poser des problèmes, notamment sur les conduites semi rigides. En pratique, l'étanchéité entre le robinet et la conduite peut être assurée de différentes manières : - Par deux étanchéités dissociées avec un premier joint (plat, torique ou autre) assurant l'étanchéité entre la conduite et le collier et un second joint (plat / torique / filasse ou autre) assurant l'étanchéité entre le collier et le robinet. Cependant il n'y a pas de continuité dans l'étanchéité et il existe quatre points d'étanchéités (robinet avec collier + collier avec conduite). Il en résulte une mise en contact de l'eau avec les matériaux du collier (une matière ou pièce supplémentaire rentre en contact avec l'eau) et il peut se produire un phénomène d'électrolyse, de corrosion ou de relargage en fonction de la matière du collier. - Par un joint à double étanchéité de forme cylindrique monté dans un logement cylindrique dans lequel le fluage vers l'intérieur est supprimé par l'ajout d'une bague intérieure en cuivre, fonte, inox ou plastique. Cependant, il y a encore une fois mise en contact de l'eau avec le matériau de la bague et risque d'électrolyse, de corrosion ou de relargage. De plus, il y a un risque d'effet de poinçonnement de la bague sur la conduite, en particulier dans le cas d'un montage sur une conduite semi rigide. Enfin, il y a utilisation d'une pièce supplémentaire qui complique la fabrication et le montage sans compter son coût propre. - Par un joint double étanchéité en deux parties fonctionnelles: un seul élément avec deux zones fonctionnelles dissociées, une au niveau du robinet et une au niveau de la conduite (lèvres débordant latéralement et épousant la conduite). Là encore, une bague intérieure anti-fluage doit être mise en oeuvre. Il en résulte les mêmes inconvénients que précédemment. - Par un joint de collier à sangle réalisé par le présent demandeur et qui utilise une bague anti-fluage sur l'extérieur du joint au lieu de l'intérieur. Ceci entraîne la mise en oeuvre d'un élément supplémentaire (la bague). La présente invention propose un joint qui, notamment, ne présente pas les inconvénients précédemment cités et qui assure l'étanchéité entre une conduite de distribution d'eau potable et un robinet sur une plage de diamètres définie. Ce joint permet de garantir le maintien d'un diamètre de passage minimum pendant la durée de vie du produit et évite la détérioration du joint durant le percement lors de la mise en place du collier et évite de générer des pertes de charge supplémentaires sur le réseau. Ceci est obtenu par la mise en oeuvre d'un joint de forme particulière dans une partie de réception de joint adaptée d'un canal d'une tête de prise de collier de prise en charge sur conduite, un robinet pouvant venir se fixer dans une partie de robinet dudit canal, le collier pouvant être de tout type : rigide, à sangle... Du fait de la mise en oeuvre de formes particulières et dont certaines sont adaptées entre le joint et son environnement (conduite, canal de la tête de prise, robinet) la déformation du joint est contrôlée lorsqu'on le comprime lors de l'installation du collier de prise en charge. En particulier, le jeu de formes proposé favorise la déformation du joint vers l'extérieur (vers la tête de prise du collier) lorsqu'il est compressé. La conception du joint est basée sur le principe de la conservation des volumes et la maîtrise des déformations. Des directions de déformation sont définies et des volumes de réserve sont prévus entre le joint et notamment le collier. Le joint proposé permet également le maintient d'un taux de compression optimal sur une gamme, compris entre un minimum déterminé (par exemple 20%) et un maximum déterminé (par exemple 40%). Cela permet de prendre en compte l'ensemble des tolérances de fabrication des différents éléments et de définir une plage d'utilisation du joint qui est reflétée en pratique par une possibilité d'utilisation sur différents diamètres de conduites. Parmi les formes mises en oeuvre, des nervures sur l'extérieur du joint assurent une réserve de déformation permettant de compenser les différentes configurations de montage et les tolérances de fabrication. Les nervures sont définies de telle sorte qu'une surface de contact minimum soit assurée entre le collier et le joint (par exemple 60% de la surface de la partie de réception de joint du canal de la tête de prise du collier de prise en charge) et que le volume de réserve soit suffisant pour compenser le déplacement axial de la matière du joint. Ainsi, la présente invention concerne un système d'étanchéité à joint pour collier de prise en charge sur conduite, le collier ayant une tête de prise comportant un canal interne étendu entre un coté conduite et un coté robinet à l'opposé du coté conduite, le canal coté robinet comportant intérieurement une section de robinet destinée à la fixation d'un robinet introduit dans le canal sur la tête de prise, le canal coté conduite comportant intérieurement une section de joint destinée à la réception du joint dans la tête de prise, le joint étant un élément tubulaire en matière sensiblement élastique destiné à être compressé entre le robinet et la conduite lorsque le collier est en place, monté sur la conduite, le robinet et/ou la tête de prise appuyant sur l'extrémité haute du joint et l'extrémité basse du joint appuyant sur la conduite, la périphérie interne du joint définissant un passage de fluide entre un orifice de la conduite et le robinet, la périphérie externe du joint étant maintenue par la section de joint du canal de la tête de prise. Selon l'invention, la périphérie externe du joint d'un gabarit général cylindrique est formée d'une alternance de nervures en relief et de réserves en retrait, les nervures et réserves étant des zones parallèles étendues verticalement entre les extrémités haute et basse du joint, la section de joint du canal ayant une surface intérieure régulière cylindrique complémentaire du gabarit de la périphérie externe du joint afin que des espaces libres soient créés entre la section de joint du canal et les réserves au moins à l'état non compressé du joint. Dans divers modes de mise en oeuvre de l'invention, les moyens suivants pouvant être utilisés seuls ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles, sont employés - le joint comporte en outre une lèvre périphérique débordante (latérale) vers l'extérieur à son extrémité inférieure, - le joint ne comporte aucune lèvre débordante, - la partie haute des nervures comporte un chanfrein, des espaces libres supplémentaires étant ainsi créés entre la partie haute de la section de joint du canal et les parties chanfreinées des nervures au moins à l'état non compressé du joint, - les réserves en retrait s'arrêtent vers le bas à une distance déterminée de l'extrémité basse du joint, les nervures se rejoignant le long de la partie basse de la périphérie externe du joint, - la périphérie interne du joint a une forme en tonneau, - l'épaisseur de la paroi du joint est globalement plus importante vers les extrémités haute et basse du joint qu'entre les deux, - à l'état non comprimé, l'extrémité basse du joint est sensiblement plane (en fait, droite radialement par rapport à l'axe central du joint puisque l'extrémité basse suit globalement la forme d'une conduite) et est inclinée d'un angle de contact déterminé par rapport à la conduite, la partie interne (en pratique le bord interne), coté orifice, de l'extrémité basse du joint arrivant au contact de la conduite en premier lors de la mise en place du système, (cette inclinaison est différentielle selon la position le long de la circonférence du joint mais dans toutes lesdites positions, le bord interne de l'extrémité basse du joint arrive au contact de la conduite en premier), - à l'état non comprimé, l'angle de contact (angle entre l'extrémité basse plane du joint et la surface de la conduite elle même plane ceci considéré dans un plan radial de la conduite) est compris entre 1 ° et 10°, - à l'état non comprimé, l'angle de contact (angle entre l'extrémité basse plane du joint et la surface de la conduite elle même plane ceci considéré dans un plan radial de la conduite) est de préférence d'environ 5°, - à l'état non comprimé, l'extrémité haute du joint comporte une dépouille vers l'intérieur, la partie extérieure de l'extrémité haute du joint étant sensiblement plane et horizontale, - la dépouille de l'extrémité haute du joint comporte des ondulations ou indentations, - les ondulations ou indentations sont concentriques, - la section de joint du canal de la tête de prise est circulaire et plane, (elle ne comporte pas de motif en relief/creux/de surépaisseur) - la section de joint du canal de la tête de prise comporte un moyen de blocage de la rotation du joint, ledit moyen étant une (ou plusieurs) surépaisseur de matière destinée à s'engager au moins dans la partie haute d'une (ou plusieurs) réserve, - de préférence, l'épaisseur de la surépaisseur de blocage de la rotation est inférieure à la profondeur de la réserve, - la section de joint du canal de la tête de prise comporte un moyen d'indexation de la position en rotation du joint, ledit moyen étant une (ou plusieurs) surépaisseur de matière destinée à s'engager jusqu'au fond d'une (ou plusieurs) réserve, - de préférence la largeur de la surépaisseur d'indexation est inférieure à la largeur de la réserve, - de préférence, l'épaisseur de la surépaisseur d'indexation est inférieure à la profondeur de la réserve, - la section de joint du canal de la tête de prise comporte 25 un même moyen de blocage de rotation et d'indexation à type de surépaisseur, - le joint est en caoutchouc, - le joint est en élastomère, - le joint est hybride, le joint présentant des zones de 30 matière(s) d'élasticités différentes, - le collier est un collier rigide et/ou déformable, - le collier est un collier à sangles, - la section de robinet du canal de la tête de prise comporte intérieurement un taraudage pour vissage du robinet, - la section de robinet du canal de la tête de prise comporte un moyen de blocage du vissage/dévissage du robinet sous forme d'un orifice latéral de vissage d'une vis de blocage venant s'appuyer contre le robinet, - la partie extérieure de l'extrémité haute du joint qui est plane et horizontale est comprimée par la tête de prise, (rebord de la tête de prise) - la partie extérieure de l'extrémité haute du joint qui est plane et horizontale est comprimée par le robinet, - la partie extérieure de l'extrémité haute du joint qui est plane et horizontale est comprimée par la tête de prise et par le robinet, - la partie intérieure de l'extrémité haute du joint qui correspond à la dépouille est comprimée par le robinet, - l'extrémité du robinet venant s'appuyer contre l'extrémité haute du joint est plane et horizontale, - de préférence, au moins à l'état non comprimé, le diamètre interne du joint à son extrémité basse est supérieur au diamètre maximal de l'outil de forage de la conduite afin de réduire ou supprimer les risques d'attaque du joint par ledit outil, - de préférence, au moins à l'état non comprimé, le diamètre interne du joint à son extrémité haute est supérieur au diamètre maximal de l'outil de forage de la conduite afin de réduire ou supprimer les risques d'attaque du joint par ledit outil, - en alternative, le gabarit général de la périphérie externe du joint est conique, le gabarit coté extrémité basse du joint ayant un diamètre supérieur à celui du gabarit coté extrémité haute du joint. L'invention concerne également un joint spécialement configuré pour 30 une mise en oeuvre dans le système selon l'une ou plusieurs des caractéristiques décrites. L'invention concerne également un collier de prise en charge sur conduite comportant une tête de prise destinée à recevoir un joint et un robinet, la tête de prise étant spécialement configurée pour une mise en oeuvre dans le système selon l'une ou plusieurs des caractéristiques décrites. Le nouveau joint permet une étanchéité directe entre le robinet et la conduite. Le collier n'intervient pas dans la chaîne d'étanchéité. Cette étanchéité est assurée par une seule pièce caoutchouc (ou matière de joint équivalente), en l'espèce le joint, ce qui permet d'éviter l'utilisation d'une bague anti-fluage intérieure ou extérieure, voire intégrée au joint. Le joint est complètement maintenu sur l'extérieur par le collier, dans le canal de la tête de prise de ce dernier. Le chanfrein en partie haute du joint assure deux fonctions : faciliter l'introduction du joint dans la tête de prise lors de la phase de montage et la création d'une seconde zone de déformation plus particulièrement réservée à la zone d'appui entre le joint et le robinet et/ou un rebord de la tête de prise, ce qui évite le phénomène de gonflement classiquement localisé dans cette zone. Toujours vers la partie haute du joint, la zone de contact avec le robinet qui est dépouillée permet de générer des efforts vers l'extérieur. La forme générale intérieure en tonneau du joint permet de favoriser la déformation vers l'extérieur, notamment à sa partie inférieure, coté conduite, lors de la compression du joint. Le contact du joint sur la conduite est privilégié sur la partie la plus proche du trou de percement, ce qui favorise l'effort de contact, donc l'étanchéité au plus près du trou de percement. Ceci est assuré par un angle (par exemple 5°) entre l'axe de la conduite et la surface d'appuis du joint (à l'état non comprimé du joint). Cet angle permet également de compenser un éventuel affaissement de la conduite autour du trou de percement. Le joint de l'invention donne une grande souplesse d'utilisation au système, ce qui permet de tolérer les deux types de montage suivants. Le montage du robinet sur le collier, puis le serrage du collier sur la conduite. Le montage du collier sur la conduite, puis le serrage du robinet sur le collier. Enfin, le joint de l'invention permet également de diminuer les efforts de contact sur la conduite, donc de diminuer les contraintes appliquées à celle-ci, notamment pour les conduites plastiques semi-rigides. La présente invention, sans qu'elle en soit pour autant limitée, va maintenant être exemplifiée avec la description qui suit d'un mode de 35 réalisation et en relation avec : - la Figure 1 qui représente une vue en éclaté d'un exemple de collier pour mise en oeuvre de l'invention, - la Figure 2 qui représente une vue perspective d'un joint destiné à la mise en oeuvre de l'invention, - la Figure 3 qui représente une coupe d'une partie d'un exemple de collier mettant en oeuvre le système de l'invention, - la Figure 4 qui représente une coupe d'un joint, non comprimé, destiné à la mise en oeuvre de l'invention, - la Figure 5 qui représente une coupe d'une partie basse d'un joint 10 destiné à la mise en oeuvre de l'invention, et - la Figure 6 qui représente une vue de dessus d'un joint destiné à la mise en oeuvre de l'invention. Le collier 1 de la Figure 1 est du type rigide en deux parties, une partie haute 2, dite de tête qui comprend une tête de prise 9, et une partie basse 3, 15 dite de bouclage. Dans cet exemple de collier, les deux parties peuvent être solidarisées ensembles, d'un coté par un réglage continu à vis 5, rondelle 6 et écrou 7, et de l'autre coté, avec indexation, par accrochage de griffes étagées sur un support d'accrochage. La tête de prise comporte un canal traversant radial formant, d'une part, à sa partie haute une section de robinet 20 10 dans laquelle un robinet peut être fixé (de préférence par vissage) puis bloqué par une vis 8, et, d'autre part, à sa partie basse, coté conduite donc, une section de joint 11. La section de joint est configurée pour recevoir un joint 4. Lors de l'installation du collier sur une conduite (non représentée), le collier avec son joint (le robinet étant ou non déjà en place dans la section de 25 robinet) est serré sur la conduite et cette dernière est ensuite percée à travers le robinet en place par un équipement adapté fixé temporairement sur le robinet. Le joint 4 qui est globalement tubulaire, cylindrique droit, présente une structure particulière avec en périphérie externe une alternance de nervures 30 13 en relief et de réserves 12 en retrait. Les nervures 13 et réserves 12 sont des zones parallèles étendues verticalement entre les extrémités haute et basse du joint. Il est possible que les retraits ne descendent pas complètement jusqu'à l'extrémité basse du joint (comme représenté) lorsqu'il persiste une zone 14 non en retrait vers le bas du joint sur sa périphérie 35 externe. Cette zone 14 est destinée à limiter localement la déformation vers les retraits (réserves) à proximité de la zone d'étanchéité du joint sur la conduite. On doit noter que la section de joint 11 du canal de la tête de prise a par contre une surface intérieure régulière (sans motifs en relief/surépaisseur) cylindrique complémentaire du gabarit de la périphérie externe du joint afin que des espaces libres soient créés entre la section de joint du canal et les réserves au moins à l'état non compressé du joint. Dans certaines variantes, la surface intérieure de la section de joint de la tête de prise peut comporter une/des indentations notamment pour empêcher la rotation du joint et/ou former une butée d'insertion et/ou d'indexation de position. La partie haute des nervures du joint comporte un chanfrein 15 afin de former des espaces libres 15' (Figure 3) supplémentaires entre la partie haute de la section de joint du canal de la tête de prise 9 et les parties chanfreinées des nervures au moins à l'état non compressé du joint. L'extrémité haute du joint sur laquelle appuie la tête de prise et/ou le robinet une fois le collier monté sur la conduite, comporte vers l'intérieur une dépouille 17 avec des ondulations (ou indentations selon le cas) concentriques augmentant l'effort de contact sur des zones sensiblement concentriques afin d'augmenter l'efficacité du système d'étanchéité entre le joint et le robinet, et la partie extérieure 16 de l'extrémité haute du joint est sensiblement plane et horizontale. Sur la Figure 3 on voit les espaces libres 15' supplémentaires entre la partie haute de la section de joint du canal de la tête de prise et les parties chanfreinées des nervures. Dans cet exemple de réalisation, la tête de prise 9, par un rebord, va pouvoir venir s'appuyer contre la partie extérieure 16 de l'extrémité haute du joint qui est plane et horizontale et le robinet va pouvoir venir s'appuyer contre la partie intérieure de l'extrémité haute du joint qui correspond à la dépouille 17. Dans des variantes, alternatives ou combinées si techniquement possible, le robinet et la tête de prise appuient sur l'extrémité haute du joint, le robinet appuie sur l'extrémité haute du joint, ou, encore, tête de prise appuie sur l'extrémité haute du joint. L'extrémité basse 18 du joint qui présente une forme générale approximativement en selle destinée à épouser la conduite 21, est configurée pour que son bord interne 19 vienne au contact de la conduite en premier par rapport à ses autres parties comme on le voit mieux sur la Figure 4 d'un joint non comprimé. Sur cette dernière Figure on voit également la forme en tonneau 20 de la périphérie interne du joint (non compressé). La forme de l'extrémité basse 18 du joint est mieux détaillée sur la Figure 5 d'un joint 4 non encore comprimé et commençant à s'appliquer sur une conduite 21. Le bord interne 19 de l'extrémité basse du joint commence seulement à s'appliquer sur la conduite et on constate qu'il existe un angle entre la conduite et l'extrémité basse du joint à l'état non comprimé. La Figure 6, joint 4 en vue de dessus, permet de visualiser l'extrémité haute du joint avec sa dépouille 17 ondulée vers l'intérieur et sa partie extérieure 16 sensiblement plane et horizontale. Les réserves 12 et les nervures 13 avec leurs chanfreins 15 sont également visibles. On comprend que le système de l'invention peut être mis en oeuvre selon d'autres modalités couvertes par la présente demande. Par exemple un collier à sangle peut être mis en oeuvre au lieu d'un collier rigide. REVENDICATIONS1. Système d'étanchéité à joint (4) pour collier (1) de prise en charge sur conduite, le collier ayant une tête de prise (9) comportant un canal interne étendu entre un coté conduite et un coté robinet à l'opposé du coté conduite, le canal coté robinet comportant intérieurement une section de robinet (10) destinée à la fixation d'un robinet introduit dans le canal sur la tête de prise, le canal coté conduite comportant intérieurement une section de joint (11) destinée à la réception du joint dans la tête de prise, le joint étant un élément tubulaire en matière sensiblement élastique destiné à être compressé entre le robinet et la conduite lorsque le collier est en place, monté sur la conduite, le robinet et/ou la tête de prise appuyant sur l'extrémité haute du joint et l'extrémité basse du joint appuyant sur la conduite, la périphérie interne du joint définissant un passage de fluide entre un orifice de la conduite et le robinet, la périphérie externe du joint étant maintenue par la section de joint du canal de la tête de prise, caractérisé en ce que la périphérie externe du joint d'un gabarit général cylindrique est formée d'une alternance de nervures (13) en relief et de réserves (12) en retrait, les nervures et réserves étant des zones parallèles étendues verticalement entre les extrémités haute et basse du joint, la section de joint (11) du canal ayant une surface intérieure régulière cylindrique complémentaire du gabarit de la périphérie externe du joint afin que des espaces libres soient créés entre la section de joint du canal et les réserves au moins à l'état non compressé du joint. 2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie haute des nervures comporte un chanfrein (15), des espaces libres supplémentaires (15') étant ainsi créés entre la partie haute de la section de joint du canal et les parties chanfreinées des nervures au moins à l'état non compressé du joint. 3. Système selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les réserves en retrait s'arrêtent vers le bas à une distance déterminée de l'extrémité basse du joint, les nervures se rejoignant (14) le long de la partie basse de la périphérie externe du joint. 4. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la périphérie interne du joint a une forme en tonneau (20), l'épaisseur de la paroi du joint étant globalement plus importante vers les extrémités haute et basse du joint qu'entre les deux. 5. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, à l'état non comprimé, l'extrémité basse (18) du joint est sensiblement plane et est inclinée d'un angle de contact déterminé par rapport à la conduite, la partie interne (19), coté orifice, de l'extrémité basse du joint arrivant au contact de la conduite en premier lors de la mise en place du système. 6. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, à l'état non comprimé, l'extrémité haute du joint comporte une dépouille (17) vers l'intérieur, la partie extérieure (16) de l'extrémité haute du joint étant sensiblement plane et horizontale. 7. Système selon la revendication 6, caractérisé en ce que la dépouille de l'extrémité haute du joint comporte des ondulations ou indentations. 8. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'en alternative, le gabarit général de la périphérie externe du joint est conique, le gabarit coté extrémité basse du joint ayant un diamètre supérieur à celui du gabarit coté extrémité haute du joint. 9. Joint pour mise en oeuvre dans un collier de prise en charge sur conduite, caractérisé en ce qu'il est spécialement configuré pour assurer l'étanchéité dans un système selon l'une quelconque des revendications précédentes. 10. Collier de prise en charge sur conduite comportant une tête de prise destinée à recevoir un joint et un robinet, caractérisé en ce qu'il comporte une tête de prise spécialement adaptée à la mise en oeuvre d'un joint selon la revendication 9 dans un système selon l'une quelconque des revendications 1 à 8.