Brevet FR2984985A1 — publié le 20130628

Garniture d'étanchéité et jonction tubulaire correspondante La présente invention concerne une garniture d'étanchéité pour jonction tubulaire s'étendant autour d'un axe central comprenant : - un corps d'étanchéité en matière élastique, notamment en élastomère ou en caoutchouc, - au moins un insert de verrouillage, qui est adapté pour verrouiller un bout uni de la jonction tubulaire par rapport à la garniture d'étanchéité, et qui a une première extrémité axiale et une deuxième extrémité axiale, - des moyens de fixation de l'insert de verrouillage au corps d'étanchéité, la garniture d'étanchéité ayant une zone axiale d'étanchéité ainsi qu'une zone axiale de verrouillage, et définissant un sens de verrouillage (S) du bout uni, le sens de verrouillage (S) étant dirigé axialement de la zone axiale d'étanchéité vers la zone axiale de verrouillage, la deuxième extrémité axiale étant disposée en aval de la première extrémité axiale dans le sens de verrouillage. Elle s'applique à la jonction télescopique étanche et verrouillée entre deux éléments de canalisation, notamment en fonte, et plus particulièrement à la jonction entre le bout uni d'un tuyau et le bout à emboîtement d'un raccord. On connait des jonctions tubulaires comportant des garnitures d'étanchéité de ce type. Habituellement, les inserts de verrouillage sont fixés au corps d'étanchéité sur une grande partie de leur surface, et notamment dans une zone d'extrémité adjacente au corps d'étanchéité. Or, dans le cas où le bout uni est déplacé ou dévié par rapport au bout à emboîtement alors que l'insert est figé dans la paroi du bout uni, la traction sur l'insert de verrouillage est transmise au corps d'étanchéité et entraîne dans son mouvement l'élastomère du corps d'étanchéité. Il en résulte une décompression à l'interface entre la garniture d'étanchéité et le bout à emboîtement pouvant entraîner un défaut d'étanchéité. L'invention a pour but de proposer une garniture d'étanchéité du type indiqué qui conduit à une étanchéité fiable, et ceci même sous un déplacement du bout uni par rapport au bout à emboîtement, notamment en cas de recul du bout uni lors de la mise en pression de la canalisation ou en cas de déviation angulaire du bout uni par rapport au bout à emboîtement lors du remblayage de la canalisation ou lors de mouvements de terrain. Un autre but de l'invention est de proposer une garniture d'étanchéité qui soit facile et économique à fabriquer. A cet effet, l'invention a pour objet une garniture d'étanchéité, du type indiqué ci-dessus, caractérisée en ce que la garniture d'étanchéité est complètement dépourvue de moyens de fixation de l'insert de verrouillage au corps d'étanchéité au niveau de la première extrémité axiale. Selon des modes particuliers de réalisation, la garniture d'étanchéité peut comprendre l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : - l'insert de verrouillage a une surface radialement extérieure, et le corps d'étanchéité comporte un évidement d'assouplissement à l'emplacement de l'insert de verrouillage ; - la garniture d'étanchéité est munie des moyens de fixation de l'insert de verrouillage au corps d'étanchéité au niveau de la surface radialement extérieure, notamment un agent adhérisant de la surface radialement extérieure au corps d'étanchéité, et l'évidement d'assouplissement est un évidement radialement borgne définissant un fond en matière élastique qui recouvre la surface radialement extérieure ; - la garniture d'étanchéité est dépourvue des moyens de fixation de l'insert de verrouillage au corps d'étanchéité au niveau de la surface radialement extérieure, notamment la surface radialement extérieure étant dépourvue des moyens de fixation de l'insert de verrouillage au corps d'étanchéité, et la surface radialement extérieure est une surface libre ; - l'insert de verrouillage comporte des surfaces latérales, et les moyens de fixation de l'insert de verrouillage au corps d'étanchéité sont disposés sur les surfaces latérales de l'insert de verrouillage ; - les moyens de fixation de l'insert de verrouillage au corps d'étanchéité comprennent au moins un évidement de fixation ménagé dans l'un des corps d'étanchéité et insert de verrouillage et un organe de fixation complémentaire de cet évidement de fixation disposé sur l'autre des corps d'étanchéité et insert de verrouillage ; - la première extrémité axiale comprend une première surface d'extrémité, notamment radiale, en contact avec le corps d'étanchéité, et la première surface d'extrémité est dépourvue de moyens de fixation au corps d'étanchéité, notamment libre d'agent adhérisant ; - la garniture d'étanchéité est complètement dépourvue d'agent adhérisant entre le corps d'étanchéité et l'insert de verrouillage ; et - les moyens de fixation comprennent un agent adhérisant disposé entre l'insert de verrouillage et le corps d'étanchéité. L'invention a également pour objet une jonction tubulaire ayant : - un bout uni d'un premier élément de canalisation, - un bout à emboîtement d'un second élément de canalisation, - une garniture d'étanchéité, et - une bride de serrage de la garniture d'étanchéité, caractérisée en ce que la garniture d'étanchéité est une garniture d'étanchéité telle que définie ci-dessus. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre uniquement faite à titre d'exemple et en se référant aux figures annexées, sur lesquelles : - la Figure 1 est une vue en perspective d'une jonction tubulaire selon l'invention ; - la Figure 2 est une vue en coupe axiale de la jonction tubulaire de la Figure 1 ; - la Figure 3 est une vue axiale de la garniture d'étanchéité de la jonction tubulaire montrée sur les Figures 1 et 2 ; - la Figure 4 est une vue en coupe brisée selon la ligne IV-IV de la Figure 3 ; - la Figure 5 est une vue en perspective d'une partie de la garniture d'étanchéité des Figures 3 et 4 ; et - la Figure 6 est une vue en coupe radiale d'une partie d'une garniture d'étanchéité selon une variante de l'invention. Sur la figure 1 est représentée une jonction tubulaire selon l'invention, désignée par la référence générale 2. La jonction tubulaire 2 comprend un bout à emboitement 4 d'un premier élément de canalisation, un bout uni 6 d'un second élément de canalisation, une garniture d'étanchéité 8, une bride de serrage 12 et des éléments de serrage 14, par exemple des vis à profil en « L » et des écrous. La jonction tubulaire 2 s'étend selon un axe central de jonction X-X. La garniture d'étanchéité 8 s'étend selon un axe central de garniture Y-Y. Les deux axes X-X et Y-Y coïncident dans le cas présent. Par la suite, sauf indication contraire, les expressions « radialement », « axialement », et « circonférentiellement » seront utilisées par rapport à l'axe Y-Y. Le bout à emboitement 4 comprend un corps de bout à emboitement 10. Le corps de bout à emboitement 10 et la bride de serrage 12 forment ensemble, à l'état assemblé, une gorge 16 (voir Figure 2). La gorge 16 est formée d'une part par un évidement annulaire ménagé dans le corps de bout à emboîtement 10 et d'autre part par un évidement annulaire ménagé dans la bride de serrage 12. Ces deux évidements sont axialement ouverts et évasés, les côtés ouverts et évasés étant disposés en vis-à-vis. La garniture d'étanchéité 8 est disposée dans la gorge 16. L'étendue axiale de la gorge 16 et l'état de compression de la garniture d'étanchéité 8 disposée dans la gorge 16 sont réglables au moyen d'un décalage axial selon l'axe X-X de la bride de serrage 12 par rapport au corps de bout à emboîtement 10 par l'intermédiaire des éléments de serrage 14. La garniture d'étanchéité 8 comprend un corps d'étanchéité 20 en matière élastique, par exemple en caoutchouc ou en élastomère, et une pluralité d'inserts de verrouillage 22 régulièrement répartis sur le pourtour de la garniture d'étanchéité. Les inserts de verrouillage 22 sont en une matière plus dure que la matière du corps d'étanchéité 20, et ils sont notamment en métal ou en céramique. La garniture d'étanchéité 8 comprend une zone axiale d'étanchéité 24 ainsi qu'une zone axiale de verrouillage 26. La zone axiale d'étanchéité 24 est constituée exclusivement de la matière élastique et la zone axiale de verrouillage 26 comporte les inserts de verrouillage 22. La zone axiale d'étanchéité 24 est en contact avec le corps de bout à emboîtement 10. Etant donné que les inserts de verrouillage 22 sont identiques, un seul sera décrit par la suite. Aussi, les caractéristiques du corps d'étanchéité 20 associées aux inserts de verrouillage 22 seront décrites une seule fois, mais sont présentes pour chaque insert de verrouillage 22. L'insert de verrouillage 22 définit un sens de verrouillage S du bout uni 6. Le sens de verrouillage S est le sens de déplacement du bout uni 6 par rapport au bout à emboîtement 4 tendant à sortir axialement le bout uni 6 du bout à emboîtement 4. Sur la figure 2, le sens de verrouillage S est dirigé vers la gauche. En l'absence du bout uni 6, la garniture d'étanchéité 8 définit le sens de verrouillage S. Dans ce cas, il est dirigé axialement de la zone axiale d'étanchéité 24 vers la zone axiale de verrouillage 26. L'insert de verrouillage 22 est adapté pour verrouiller axialement le bout uni 6 par rapport à la garniture d'étanchéité 8 et par rapport au bout à emboîtement 4. L'insert de verrouillage 22 comporte une première extrémité axiale 30 et une deuxième extrémité axiale 32, qui est disposée en aval de la première extrémité axiale 30 dans le sens de verrouillage S (voir Figure 4). La première extrémité axiale 30 est formée par une première surface frontale d'extrémité 34 qui s'étend radialement par rapport à l'axe central de garniture Y-Y et la deuxième extrémité axiale 32 est formée par une deuxième surface frontale d'extrémité 36 s'étendant également radialement par rapport à l'axe central de garniture Y-Y. L'insert de verrouillage 22 comporte une surface radialement extérieure 38 qui est, dans le cas présent, convexe et se rapproche de l'axe central de garniture Y-Y en partant de la première extrémité axiale 30 et en allant vers la deuxième extrémité axiale 32.. L'insert de verrouillage 22 comporte également une surface radialement intérieure 40 qui est munie d'une pluralité de dents d'accrochage 42. L'insert de verrouillage 22 est en outre muni de deux surfaces latérales 44 s'étendant parallèlement à un plan radial. La garniture d'étanchéité 8 est munie de moyens de fixation 50 de l'insert de verrouillage 22 au corps d'étanchéité 20. Selon l'invention, la garniture d'étanchéité 8 est dépourvue de moyens de fixation 50 de l'insert de verrouillage 22 au corps d'étanchéité 20 au niveau de la première extrémité axiale 30. Plus précisément, la première surface d'extrémité 34, qui est en contact avec le corps d'étanchéité 20, est dépourvue de moyens de fixation de l'insert de verrouillage 22 au corps d'étanchéité 20. Notamment, la garniture d'étanchéité 8 est libre d'un agent adhérisant adapté pour fixer la surface d'extrémité 34 au corps d'étanchéité 20. De plus, dans le cas présent, le corps d'étanchéité 20 comporte un évidement d'assouplissement 52 associé à l'insert de verrouillage 22. L'évidement d'assouplissement 52 est radialement ouvert vers l'extérieur et est radialement borgne vers l'intérieur. L'évidement d'assouplissement définit un fond 53 qui recouvre la surface radialement extérieure 38. Le fond 53 est formé d'une matière élastique venue de matière avec le corps d'étanchéité 20. Le fond 53 a par exemple une épaisseur radiale qui est inférieure à 1 mm et de préférence inférieure à 0,5 mm. Dans le mode de réalisation des figures 1 à 5, les moyens de fixation 50 sont disposés au niveau de la surface radialement extérieure 38. En l'occurrence, les moyens de fixation 50 sont un agent adhérisant collant la surface radialement extérieure 38 au fond 53. En variante ou de plus, les moyens de fixation 50 peuvent comprendre un agent adhérisant disposé entre les surfaces latérales 44 et le corps d'étanchéité 20. D'une manière générale, les moyens de fixation 50 peuvent comprendre un agent adhérisant disposé entre l'insert de verrouillage 22 et le corps d'étanchéité 20 partout sauf au niveau de l'extrémité axiale 30 en contact avec la zone axiale d'étanchéité 24. En variante, la garniture d'étanchéité 8 est dépourvue de moyens de fixation de l'insert de verrouillage 22 au corps d'étanchéité 20 au niveau de la surface radialement extérieure 38. En d'autres termes, la surface radialement extérieure 38 est dépourvue de moyens de fixation et notamment libre d'agent adhérisant visant à fixer la surface radialement extérieure 38 au corps d'étanchéité 20. Sur la figure 6 est montrée en coupe longitudinale une portion de la garniture d'étanchéité selon une variante de l'invention. Cette variante diffère de la garniture d'étanchéité 8 précédemment décrite uniquement par ce qui suit. Les moyens de fixation 50 comprennent un évidement de fixation 60 ménagé dans l'insert de verrouillage 22. En l'occurrence, l'évidement de fixation 60 est une ouverture traversante s'étendant de l'une des surfaces latérales 44 à l'autre des surfaces latérales 44. Les moyens de fixation 50 comprennent également un organe de fixation complémentaire 62, qui est disposé sur le corps d'étanchéité 20 et qui est complémentaire de l'évidement de fixation 60. L'organe de fixation complémentaire 62 est formé par une portion en matière élastique venue de matière avec le corps d'étanchéité 20. Dans le cas de cette variante, la garniture d'étanchéité 8 et notamment les portions de contact entre l'insert de verrouillage 22 et le corps d'étanchéité 20 sont complètement dépourvues d'agent adhérisant. L'évidement d'assouplissement 52 est un évidement radialement traversant. La surface radialement extérieure 38 est une surface libre. Dans le contexte de l'invention « surface libre » signifie que cette surface n'est pas recouverte par la matière élastique du corps d'étanchéité 20. L'invention fonctionne de la manière suivante. Lors de la mise en pression, le bout uni 6 tend à se déplacer dans le sens de verrouillage S par rapport au bout à emboitement 4. Sous l'effet de l'application de la surface radialement extérieure 38 de l'insert 22 contre la bride de serrage 12, les dents d'accrochage 42 pénètrent dans la surface extérieure du bout uni, bloquant ainsi le recul du bout uni 6. Etant donné que la garniture d'étanchéité 8 est dépourvue de moyens de fixation de l'insert de verrouillage 22 au corps d'étanchéité 20 au niveau de la première extrémité radiale 30, la traction exercée sur l'insert de verrouillage 22 lors du verrouillage n'est pas transmise à la zone d'étanchéité 24 de la garniture d'étanchéité 8. La zone d'étanchéité 24 assure donc l'étanchéité de la jonction indépendamment du verrouillage. De même, en cas de déviation angulaire du bout uni par rapport au bout à emboîtement, la traction exercée sur l'insert 22 est également sans effet sur l'étanchéité de la jonction car là encore, du fait que la garniture d'étanchéité 8 est dépourvue de moyens de fixation de l'insert de verrouillage 22 au corps d'étanchéité 20 au niveau de la première extrémité radiale 30, cette traction sur l'insert n'entraîne pas dans son mouvement l'élastomère de la zone d'étanchéité 24. D'une manière générale, les moyens de fixation peuvent être un agent adhérisant et/ou un moyen de fixation par complémentarité de formes. REVENDICATIONS1.- Garniture d'étanchéité (8) pour jonction tubulaire s'étendant autour d'un axe central, du type comprenant : - un corps d'étanchéité (20) en matière élastique, notamment en élastomère ou en caoutchouc, - au moins un insert de verrouillage (22), qui est adapté pour verrouiller un bout uni (6) de la jonction tubulaire par rapport à la garniture d'étanchéité (8), et qui a une première extrémité axiale (30) et une deuxième extrémité axiale (32), - des moyens de fixation (50) de l'insert de verrouillage (22) au corps d'étanchéité (20), la garniture d'étanchéité (8) ayant une zone axiale d'étanchéité (24) ainsi qu'une zone axiale de verrouillage (26), et définissant un sens de verrouillage (S) du bout uni, le sens de verrouillage (S) étant dirigé axialement de la zone axiale d'étanchéité vers la zone axiale de verrouillage, la deuxième extrémité axiale étant disposée en aval de la première extrémité axiale dans le sens de verrouillage, caractérisée en ce que la garniture d'étanchéité est complètement dépourvue de moyens de fixation de l'insert de verrouillage au corps d'étanchéité au niveau de la première extrémité axiale (30). 2.- Garniture d'étanchéité selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'insert de verrouillage (22) a une surface radialement extérieure (38), et en ce que le corps d'étanchéité comporte un évidement d'assouplissement (52) à l'emplacement de l'insert de verrouillage (22). 3.- Garniture d'étanchéité selon la revendication 2, caractérisée en ce que la garniture d'étanchéité est munie des moyens de fixation (50) de l'insert de verrouillage (22) au corps d'étanchéité (20) au niveau de la surface radialement extérieure (38), notamment un agent adhérisant de la surface radialement extérieure au corps d'étanchéité, et en ce que l'évidement d'assouplissement (52) est un évidement radialement borgne définissant un fond (53) en matière élastique qui recouvre la surface radialement extérieure (38). 4.- Garniture d'étanchéité selon la revendication 2, caractérisée en ce que la garniture d'étanchéité est dépourvue des moyens de fixation (50) de l'insert de verrouillage au corps d'étanchéité (20) au niveau de la surface radialement extérieure(38), notamment la surface radialement extérieure étant dépourvue des moyens de fixation de l'insert de verrouillage au corps d'étanchéité, et en ce que la surface radialement extérieure (38) est une surface libre. 5.- Garniture d'étanchéité selon la revendication 3 ou 4, caractérisée en ce que l'insert de verrouillage (22) comporte des surfaces latérales (44), et en ce que les moyens de fixation (50) de l'insert de verrouillage (22) au corps d'étanchéité (20) sont disposés sur les surfaces latérales de l'insert de verrouillage. 6.- Garniture d'étanchéité selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les moyens de fixation (50) de l'insert de verrouillage (22) au corps d'étanchéité (20) comprennent au moins un évidement de fixation (60) ménagé dans l'un des corps d'étanchéité et insert de verrouillage et un organe de fixation complémentaire (62) de cet évidement de fixation disposé sur l'autre des corps d'étanchéité et insert de verrouillage. 7.- Garniture d'étanchéité selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que la première extrémité axiale comprend une première surface d'extrémité (34), notamment radiale, en contact avec le corps d'étanchéité (20), et en ce que la première surface d'extrémité (34) est dépourvue de moyens de fixation au corps d'étanchéité, notamment libre d'agent adhérisant. 8.- Garniture d'étanchéité selon la revendication 6, caractérisée en ce que la garniture d'étanchéité (8) est complètement dépourvue d'agent adhérisant entre le corps d'étanchéité (20) et l'insert de verrouillage (22). 9.- Garniture d'étanchéité selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisée en ce que les moyens de fixation comprennent un agent adhérisant disposé entre l'insert de verrouillage et le corps d'étanchéité. 10.- Jonction tubulaire ayant : - un bout uni (6) d'un premier élément de canalisation, - un bout à emboîtement (4) d'un second élément de canalisation, - une garniture d'étanchéité (8), et - une bride de serrage (12) de la garniture d'étanchéité (8), caractérisée en ce que la garniture d'étanchéité est une garniture d'étanchéité selon l'une quelconque des revendications précédentes.