Brevet FR3045774A1 — publié le 20170623

Bride d'adaptation multi-regards Domaine technique de l'invention L'invention est relative à une bride d'adaptation multi-regards destinée être raccordée à un regard. État de la technique Des brides d'adaptation destinées à être raccordées à un regard sont connues. Elles peuvent par exemple permettre la connexion du regard avec un élément extérieur, en particulier lorsque leurs formes diffèrent. Pour raccorder un regard de forme incurvée avec un élément extérieur plan, la bride a généralement la forme illustrée sur la vue en coupe de la figure 1. Une bride d'adaptation 10 peut être configurée pour être positionnée sur la paroi d'un regard 20 pouvant par exemple avoir une forme cylindrique. Dans ce cas, la bride d'adaptation 10 a une forme concave. Elle comporte une surface de contact 11 possédant deux plans de symétrie : un premier plan P1 dans lequel sa forme est incurvée et son rayon de courbure est constant, et un deuxième plan P2 dans lequel sa forme est plane (cf. fig.2). La bride 10 peut être dotée d'une portion tubulaire 12 dont les dimensions sont adaptées pour pouvoir raccorder un élément extérieur (non représenté). Cet élément extérieur peut par exemple être un clapet de nez configuré pour permettre l'écoulement d'un fluide depuis la bride vers le clapet puis vers l'extérieur, et empêcher le passage du fluide depuis le clapet vers la bride. 3045774 2 Ce type de bride 10 ne peut être adapté qu'avec un regard 20 ayant un rayon de courbure identique à celui de la bride 10 dans le plan P1. Cela présente deux inconvénients majeurs. 5 Le regard 20 peut avoir des dimensions comprises dans une gamme très large, généralement allant de 400 mm à 2000 mm. Il en va de même pour l'élément extérieur auquel la bride 10 doit être raccordée. Dès lors, les dimensions de la bride 10 peuvent être tellement variables que sa production doit être réalisée sur mesure pour garantir la correspondance entre les 10 pièces, et donc l'étanchéité de l'ensemble. Cela a pour effet d'augmenter les coûts de production et les délais de fabrication. Objet de l'invention 15 L'objet de l'invention consiste à remédier à ces inconvénients, et à réaliser une bride qui puisse à la fois être réalisée de manière industrielle et permettre une bonne étanchéité. 20 La bride d'adaptation multi-regards comporte : - une surface de contact incurvée configurée pour être en contact avec la paroi d'un regard, et comportant : o une première zone incurvée définie par un premier rayon de courbure de norme constante et un premier vecteur normal 25 contenu dans un premier plan, o une deuxième zone incurvée définie par un deuxième rayon de courbure de norme constante et un deuxième vecteur normal contenu dans un deuxième plan parallèle au premier plan, la norme du deuxième rayon de courbure étant inférieure à la 30 norme du premier rayon de courbure, 3045774 3 o une troisième zone incurvée définie par un troisième rayon de courbure de norme constante et un troisième vecteur normal contenu dans un troisième plan parallèle au premier plan, la norme du troisième rayon de courbure étant inférieure à la 5 norme du premier rayon de courbure, les premier, deuxième et troisième vecteurs normaux étant contenus dans un demi-espace délimité par la surface de contact, la troisième zone étant séparée de la deuxième zone par la première zone, - un joint annulaire faisant saillie de la surface de contact et recouvrant 10 au moins partiellement les première, deuxième et troisième zones. Selon un aspect de l'invention, la surface de contact peut être convexe, et le joint peut avoir une épaisseur en saillie plus grande dans les deuxième et troisième zones que dans la première zone. Pour y parvenir, le joint peut 15 avoir une épaisseur fixe, et être placé dans une gorge annulaire dont la profondeur est plus grande dans la première zone que dans les deuxième et troisième zones. De manière alternative, la surface de contact peut être concave, et le joint 20 peut avoir une épaisseur en saillie plus petite dans les deuxième et troisième zones que dans la première zone. Pour cela, le joint peut avoir une épaisseur fixe, et être placé dans une gorge annulaire dont la profondeur est plus petite dans la première zone que dans les deuxième et troisième zones. Pour avoir un joint dont l'épaisseur en saillie varie selon les zones, il est possible 25 d'utiliser un joint d'épaisseur variable. Pour garantir une bonne étanchéité, l'épaisseur en saillie du joint peut être configurée pour être comprimée de 5 à 90% de son épaisseur initiale. Pour cela, le joint peut être réalisé dans un matériau choisi parmi les mousses à 30 cellules ouvertes ou fermées, les polymères et est préférentiellement réalisé en élastomère. 3045774 4 De manière préférée, les normes des deuxième et troisième rayons de courbure peuvent être égales. Les normes des premier et deuxième rayons de courbure peuvent quant à elles différer d'au moins 5%, et il en va de 5 même pour les normes des premier et troisième rayons de courbure. Du point de vue structurel, la bride peut également comporter une portion tubulaire connectée à la surface de contact à une première extrémité, et configurée pour être connectée à une pièce extérieure à une deuxième 10 extrémité opposée à la première extrémité. L'invention concerne également un procédé de raccordement d'une bride avec la paroi d'un regard, comportant les étapes suivantes : - fournir une bride comportant les caractéristiques précitées, 15 - fournir un regard, - fixer la bride contre la paroi du regard de sorte à comprimer l'épaisseur en saillie du joint de 5 à 90% de son épaisseur initiale sur l'ensemble de la circonférence de la bride. 20 Description sommaire des dessins D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de modes particuliers de réalisation de l'invention 25 donnés à titre d'exemples non limitatifs et représentés aux dessins annexés, dans lesquels : - la figure 1 illustre de façon schématique une vue en coupe d'une bride selon l'art antérieur, - la figure 2 illustre une vue de face de la bride selon l'art antérieur, 30 - les figures 3 et 4 présentent respectivement une vue en perspective et une vue en coupe d'un mode de réalisation d'une bride selon l'invention, 3045774 5 - la figure 5 est une vue de face de la première face de la bride selon le mode de réalisation illustré de la figure 3, - les figures 6 et 7 présentent respectivement une vue en perspective et une vue en coupe du mode de réalisation de la bride illustrée à la figure 3, 5 cette fois munie d'un joint, - les figures 8 à 10 illustrent de façon schématique une vue en coupe de la bride concave positionnée sur les parois internes de trois regards de diamètres différents. 10 Description détaillée Comme dans l'art antérieur, la bride 10 comporte une surface de contact 11 incurvée et pouvant avoir une forme quelconque. Celle-ci est configurée pour 15 être en contact avec la paroi d'un regard 20 comprenant un trou de forme quelconque. La surface de contact 11 entoure avantageusement le trou présent dans la paroi du regard 20, de sorte à éviter toute fuite à l'interface entre la bride 10 et le regard 20. Il est par exemple possible que le trou dans le regard 20 soit de forme carrée, et que la surface de contact 11 soit 20 circulaire. A la différence de l'art antérieur, la surface de contact 11 comporte plusieurs zones dotées de rayons de courbure différents. Plus précisément, la surface de contact 11 comporte : 25 - une première zone incurvée 11 a définie par un premier rayon de courbure de norme R1 constante et un premier vecteur normal contenu dans un premier plan, - une deuxième zone incurvée 11 b définie par un deuxième rayon de courbure de norme R2 constante et un deuxième vecteur normal 30 contenu dans un deuxième plan parallèle au premier plan, 3045774 6 - une troisième zone incurvée 11c définie par un troisième rayon de courbure de norme R3 constante et un troisième vecteur normal contenu dans un troisième plan parallèle au premier plan. 5 Par abus de langage, la norme R de chaque rayon de courbure sera simplement appelée rayon de courbure dans toute la suite du texte. Selon le mode de réalisation particulier illustré à la figure 3, la première zone incurvée 11a sépare les deuxième et troisième zones llb et 11c. 10 Les premier, deuxième et troisième vecteurs normaux sont par ailleurs contenus dans un même demi-espace délimité par la surface de contact 11, de sorte que la surface de contact 11 est soit convexe, soit concave. Les figures annexées illustrent le cas particulier où la surface de contact 11 est 15 convexe, et repose à l'intérieur d'un regard 20 de forme concave. La deuxième zone incurvée llb présente la particularité d'avoir un rayon de courbure R2 plus petit que le rayon de courbure R1 de la première zone incurvée 11a. De même, le rayon de courbure R3 de la troisième zone 20 incurvée 11c est plus petit que le rayon de courbure R1 de la première zone incurvée 11a. Par plus petit, on entend que les rayons de courbure R2 et R3 sont au moins 5% plus petits que le rayon de courbure R1. Selon un mode de réalisation particulier, les premier et deuxième rayons de 25 courbure R1 et R2 diffèrent d'au moins 5%, et préférentiellement d'au moins 10%. De même les premier et troisième rayons de courbure R1 et R3 diffèrent d'au moins 5%%, et préférentiellement d'au moins 10%. Comme on le verra plus loin, ces propriétés permettent d'adapter une bride 10 à des regards 20 ayant plusieurs types de diamètres, tout en garantissant une 30 bonne étanchéité lors du raccordement des pièces. 3045774 7 Selon un mode de réalisation particulier de la bride d'adaptation 10, les deuxième et troisième rayons de courbure R2 et R3 peuvent être égaux. Par égaux, on entend que les deux rayons de courbure diffèrent d'au maximum 5%. Ce mode de réalisation est avantageux lorsque la bride 10 est utilisée 5 pour le raccordement d'un regard 20 de forme cylindrique avec un élément extérieur. Une première zone intermédiaire 11d peut être présente entre les première et deuxième zones 11 a et 11 b. Il s'agit d'une zone dans laquelle le rayon de 10 courbure n'est pas constant, et varie continument entre le premier rayon de courbure R1 et le deuxième rayon de courbure R2. De même, entre les première et troisième zones 11 a et 11c peut se trouver une deuxième zone intermédiaire 11 e dans laquelle le rayons de courbure varie continument entre le premier rayon de courbure R1 et le troisième rayon de courbure R3 15 (cf. fig.3 et fig.5). Le fait d'ajouter des première et deuxième zones intermédiaires 11 d et 11 e a pour effet de faciliter la fabrication de la bride d'adaptation 10 ainsi que son placement contre le regard 20. Considérons la projection de la surface de contact 11 selon l'axe AA 20 représenté à la figure 5. Cette projection a une largeur L. Selon un mode de réalisation avantageux, les projections suivant l'axe AA des première, deuxième et troisième zones 11a, 11 b, et 11c peuvent occuper chacune un quart de la largeur L de la surface de contact 11. Les projections suivant l'axe AA des première et deuxième zones intermédiaires 11 d et 11 e peuvent 25 occuper un huitième de la largeur L de la surface de contact 11. Cette répartition entre les différentes zones permet d'assurer une bonne étanchéité entre la bride 10 et le regard 20 et une meilleure adaptabilité sur des regards ayant des diamètres différents. 30 En alternative, on peut prévoir que la surface de contact 11 n'ait pas de zone intermédiaire, et que les projections suivant l'axe AA des première, deuxième 3045774 8 et troisième zones occupent chacune un tiers de la largeur L de la surface de contact 11. Par ailleurs la surface de contact 11 comporte un joint annulaire 13 faisant 5 saillie à l'extérieur de la surface de contact 11, et recouvrant au moins partiellement les première, deuxième et troisième zones incurvées 11 a, 11 b, et 11c, et éventuellement les première et deuxième zones intermédiaires 11 d et 11e si elles existent (cf. fig. 6 et 7). Le rôle du joint annulaire 13 est de garantir l'étanchéité entre la bride 10 et la paroi du regard 20 lorsque ces 10 deux pièces sont raccordées. Selon un mode de réalisation non représenté, le joint annulaire 13 peut éventuellement recouvrir toute la surface de contact 11, ou avoir une forme quelconque. Il peut être positionné sur un endroit quelconque de la surface 15 de contact 11, l'essentiel étant que le joint soit annulaire. Quel que soit le mode de réalisation envisagé, il est préférable que la hauteur du joint soit inférieure à sa largeur afin d'éviter son vieillissement prématuré. 20 Selon un mode de réalisation particulier de l'invention illustré sur les figures 3 à 7, la surface de contact 11 peut être dotée d'une gorge annulaire 14 destinée à loger le joint annulaire 13 sur une partie de son épaisseur. 25 Lorsque la surface de contact 11 est convexe, la partie en saillie du joint annulaire 13 peut avantageusement être plus grande dans les deuxième et troisième zones 11 b et 11c que dans la première zone 11a. Cette caractéristique permet d'allonger la durée de vie du joint annulaire 13 par rapport à un joint réalisé dans un matériau identique et ayant une épaisseur 30 en saillie constante. Cela permet également d'améliorer l'étanchéité de la 3045774 9 bride 10 par rapport à une bride de l'art antérieur, et de l'adapter à des regards ayant différents diamètres. Pour que le joint 13 soit plus épais dans les deuxième et troisième zones 11 b 5 et 11c, plusieurs modes de réalisation sont possibles. Le premier est de réaliser un joint annulaire 13 d'épaisseur variable, en utilisant éventuellement une gorge 14 de profondeur constante sur toute la périphérie de la surface de contact 11. Il est également possible de réaliser une bride 10 sans gorge, sur laquelle le joint 13 d'épaisseur variable est fixé. 10 L'autre possibilité est de réaliser une surface de contact 11 dotée d'une gorge 14 dont la profondeur est plus importante dans la première zone 11a que dans les deuxième et troisième zones 11b et 11c. Dans ce cas, un joint annulaire 13 d'épaisseur constante peut être utilisé pour réaliser l'étanchéité 15 du raccord entre la bride 10 et le regard 20. Lorsque la surface de contact 11 est concave, il est au contraire préférable que le joint annulaire 13 ait une épaisseur en saillie qui soit plus petite dans les deuxième et troisième zones llb et 11c que dans la première zone 11a. 20 Pour parvenir à ce résultat, plusieurs solutions sont envisageables. Il est possible de réaliser une gorge annulaire de profondeur constante sur la surface de contact 11, et d'utiliser un joint annulaire 13 dont l'épaisseur est plus petite dans les deuxième et troisième zones llb et 11c que dans la première zone 11a. En alternative, le joint annulaire 13 peut avoir une 25 épaisseur constante et être logé partiellement dans une gorge annulaire dont la profondeur est plus petite dans la première zone 11 a que dans les deuxième et troisième zones llb et 11c. Que la surface de contact 11 soit convexe ou concave, il est nécessaire que 30 le joint 13 épouse parfaitement la surface du regard 20 pour éviter les fuites de liquide au niveau du raccord entre la bride d'adaptation 10 et le regard 20. 3045774 10 Le joint 13 doit pouvoir être écrasé afin de suivre les aspérités de la surface du regard 20, et réaliser une bonne étanchéité même si le rayon de courbure de la surface du regard 20 et très différent du rayon de courbure moyen de la surface de contact 11. Il est donc configuré pour être comprimé entre 5 et 5 90%, avantageusement entre 10 et 90%, et préférentiellement entre 30 et 65% de son épaisseur par rapport à son épaisseur initiale. Le matériau du joint 13 doit être choisi pour que ce dernier puisse être écrasé de manière conséquente, tout en évitant une détérioration rapide en raison 10 de sa compression. Le joint 13 peut par exemple être réalisé en mousse à cellules ouvertes ou à cellules fermées, et éventuellement être recouvert d'un film polymère améliorant l'étanchéité. En alternative, le joint 13 peut être réalisé en polymère, et préférentiellement en élastomère. 15 Le fait de réaliser une bride d'adaptation 10 ayant plusieurs courbures possibles, et d'utiliser un joint 13 compressible et faisant saillie sur une épaisseur plus ou moins grande permet d'utiliser une même bride 10 avec des regards 20 de différents diamètres, c'est-à-dire ayant des courbures plus ou moins grandes. 20 Les figures 8 à 10 illustrent le cas où la bride d'adaptation 10 est convexe et est placée à l'intérieur d'un regard 20, ayant une paroi interne 21 concave. Comme illustré à la figure 5, lorsque le rayon de courbure du regard 20 est 25 égal ou sensiblement égal à ceux des deuxième et troisième zones 11 b et 11c de la surface de contact 11, celles-ci sont en contact avec la paroi interne du regard 20 tandis que la première zone 11a ne l'est pas. Le joint 13 est donc peu écrasé dans la première zone 11a et fortement écrasé dans les deuxième et troisième zones 11 b et 11c. 30 3045 774 11 La surface de contact 11 ne vient pas empêcher la connexion avec le joint 13 dans la première zone 11 a comme cela pourrait être le cas avec une surface de contact ayant un rayon de courbure unique. 5 Pour un regard 20 ayant un rayon de courbure du même ordre de grandeur que le rayon de courbure moyen de la surface de contact 11, c'est-à-dire compris entre les rayons R1 et R2 ou R3, aucune des trois zones 11a, llb et 11c n'est en contact avec la paroi interne 21 du regard 20. Le joint 13 est moyennement écrasé sur l'ensemble des trois zones 11a, 11 b et 11c (cf. 10 fig.6). Lorsque le rayon de courbure du regard 20 est égal à celui de la première zone 11 a de la surface de contact 11, cette dernière est en contact avec la paroi interne 21 du regard 20 tandis que les deuxième et troisième zones 15 11 b et 11c ne la touchent pas. Le joint 13 est très écrasé dans la première zone 11 a et peu écrasé dans les deuxième et troisième zones llb et 11c (cf. fig.7). Les trois configurations qui viennent d'être décrites et qui sont illustrées sur 20 les figures 8 à 10 peuvent par exemple être réalisées pour une bride 10 ayant une surface de contact circulaire dont le diamètre est de 445 mm, le rayon de courbure R1 est de 608 mm et les rayons de courbure R2 et R3 sont de 408 mm. Une bride 10 ayant ces dimensions peut être placée dans un regard 20 de forme cylindrique ayant un diamètre compris entre 800mm 25 et 1200mm, c'est-à-dire ayant un rayon de courbure compris entre 400mm et 600mm. Comme pour la bride de l'art antérieur, la bride d'adaptation 10 selon l'invention peut comprendre une portion tubulaire 12 connectée à la surface 30 de contact 11 à une première extrémité pour raccorder le regard 20 avec un élément extérieur (non représenté) placé à une deuxième extrémité. Dans ce 3045774 12 cas, la partie centrale de la surface de contact 11 comporte un trou traversant dont le diamètre peut être inférieur ou égal au diamètre de la portion tubulaire 12. Le trou de la surface de contact 11 et la portion tubulaire 12 peuvent avantageusement être placés de manière concentrique l'un par 5 rapport à l'autre. La section de la portion tubulaire 12 peut avoir une forme différente de celle du trou, et par exemple être circulaire, carrée, ou de forme quelconque. On peut également envisager de réaliser une surface de contact 11 pleine. 10 La bride 10 peut alors jouer le rôle d'obturateur et colmater le regard 20 qui n'a pas ou qui n'a plus d'utilité. Selon une alternative de réalisation, il est également possible de prévoir une surface opposée à la surface de contact 11 qui soit plane, cette surface 15 pouvant être associée à une portion tubulaire 12 en saillie. Pour raccorder la bride d'adaptation 10 à un regard 20, il faut dans un premier temps placer la bride sur le regard de façon à ce que la forme de la bride 10 épouse le mieux possible la paroi du regard 20. Ensuite, la bride 10 20 est fixée contre la paroi du regard 20 de façon à ce que la partie en saillie du joint 13 soit comprimée de 5 à 90% sur l'ensemble de la circonférence de la bride 10. Pour réaliser la fixation de la bride 10 sur le regard 20, on peut par exemple 25 utiliser des vis (non représentées) traversant des trous 14 de la surface de contact 11. D'autres moyens de fixation peuvent également servir pour fixer la bride 10 sur un regard 20 sans sortir du cadre de l'invention. 30 REVENDICATIONS1. Bride d'adaptation (10) multi-regards comportant : - une surface de contact (11) incurvée configurée pour être en contact avec la paroi d'un regard (20), et comportant : o une première zone (11 a) incurvée définie par un premier rayon de courbure de norme constante (R1) et un premier vecteur normal contenu dans un premier plan, o une deuxième zone (11 b) incurvée définie par un deuxième rayon de courbure de norme constante (R2) et un deuxième vecteur normal contenu dans un deuxième plan parallèle au premier plan, la norme (R2) du deuxième rayon de courbure étant inférieure à la norme (R1) premier rayon de courbure, o une troisième zone (11c) incurvée définie par un troisième rayon de courbure de norme constante (R3) et un troisième vecteur normal contenu dans un troisième plan parallèle au premier plan, la norme du troisième rayon de courbure (R3) étant inférieure à la norme (R1) du premier rayon de courbure, les premier, deuxième et troisième vecteurs normaux étant contenus dans un demi-espace délimité par la surface de contact (11), la troisième zone (11c) étant séparée de la deuxième zone (11b) par la première zone (11a), - un joint annulaire (13) faisant saillie de la surface de contact (11) et recouvrant au moins partiellement les première, deuxième et troisième zones (11 a, 11 b, 11c). 2. Bride d'adaptation (10) selon la revendication 1, dans laquelle la surface de contact (11) est convexe, et dans laquelle le joint (13) a une épaisseur en saillie plus grande dans les deuxième et troisième zones (11b, 11c) que dans la première zone (11 a). 3045 774 14 3. Bride d'adaptation (10) selon la revendication 1, dans laquelle la surface de contact (11) est concave, et dans laquelle le joint (13) a une épaisseur en saillie plus petite dans les deuxième et troisième zones (11 b, 11c) que dans la première zone (11 a). 4. Bride d'adaptation (10) selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, dans lequel le joint (13) a une épaisseur fixe, et est placé dans une gorge annulaire dont la profondeur est plus grande dans la première zone (11 a) que dans les deuxième et troisième zones (11b, 11c). 5. Bride d'adaptation (10) selon l'une quelconque des revendications 1 ou 3, dans lequel le joint (13) a une épaisseur fixe, et est placé dans une gorge annulaire dont la profondeur est plus petite dans la première zone (11 a) que dans les deuxième et troisième zones (11b, 11c). 6. Bride d'adaptation (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel le joint (13) a une épaisseur variable. 7. Bride d'adaptation (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, 20 dans laquelle l'épaisseur en saillie du joint (13) est configurée pour être comprimée de 5 à 90% par rapport à son épaisseur initiale. 8. Bride d'adaptation (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans laquelle le joint (13) est réalisé dans un matériau choisi parmi les 25 mousses à cellules ouvertes ou fermées, les polymères et est préférentiellement réalisé en élastomère. 9. Bride d'adaptation (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans laquelle la norme (R2) du deuxième rayon de courbure et la norme (R3) 30 du troisième rayon de courbure sont égales. 5 10 15 3045774 15 10. Bride d'adaptation (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, dans laquelle la norme (R1) du premier rayon de courbure et la norme (R2) du deuxième rayon de courbure diffèrent d'au moins 5%. 5 11. Bride d'adaptation (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, dans laquelle la norme (R1) du premier rayon de courbure et la norme (R3) du troisième rayon de courbure diffèrent d'au moins 5%. 12. Bride d'adaptation (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 10 11, comprenant une portion tubulaire (12) connectée à la surface de contact (11) à une première extrémité, et configurée pour être connectée à un élément extérieur à une deuxième extrémité opposée à la première extrémité. 15 13. Procédé de raccordement d'une bride (10) avec un regard (20), comprenant les étapes suivantes : - fournir une bride (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, - fournir un regard (20), 20 - fixer la bride (10) contre la paroi du regard (20) de sorte à comprimer l'épaisseur en saillie du joint (13) de 5 à 90% de son épaisseur initiale sur l'ensemble de la circonférence de la bride (10). 25 30