Brevet FR3042250A1 — publié le 20170414

L'invcnii,h concerne un joint détanchéité, notamment un joint pour assurer l'étanchéité après sertksuge dc deux canalisations, par exemple canalisations d'eau potable, cuit d'adduction d'eau d'un bâtiment est généralement constitué de canalisations raccord entre elles au moven de raccords munis de joints en caoutchouc. t.n raccord ti pi*,:sser est mi raccord comportant IO une got e dans laquelle se rouve un joint. installe pour constituer un réseau_ puis délbriné Par pressage iti. mu 1 dune pince adaptée pour el[cclucr un sertissa et rendre Le record indémontable n' la nise sous pression d'eau. I En tel assemhlamc consiste donc d insérer une canalisation soh autour du raccord. soi; ;.'1, 1-i:néricur du raccord. Dans le rcrn r as. la gorge est tournée vers extérie 15 du raccord et le joint est monté, dans lugorg SUI' 5011 diamètre intérieur sur raccord. Dans le second cas. la gorg.e est tournée vers intérieur du raccord et le ioint est monté situ' son diamètr- extérieur dans le raccord réalise en enfla lisations de métal lei que le cui re. réseau peut être retieuié ou non, monoeouche ou multicouche. éventnellenlein couche métallinu 20 Dans tous les ces. I'élanchéité Un raccord est essentielle. En -un bâtiment de plusieurs étuaes peut contenir des centaines \ oîre des milliers de raccords et un dégât des eaux peu ee'e très pénalisant pour le chantier ou pour le bâtiment cr servi-n ces raccords étant souvent placés dans les murs ou les ]oisons ci donc inaccessibles. 25 Or il peut. trriver eue l'insertion de la canalisation rasse tourner le joint sur lui même, ' oirc le dusse sortir de ni gorge. L'état de l'art propose des moyens pour stabiliser le joini dans la gorge. par exemple un jofut dont la seedon as:ialc. qui est 11011 Circulaire. comporte une portion de pi us grand ras% on ce courbure une rectiligne. cette secion étant destinée n prendre place en fond de 30 Q.or2e, De celle l'acon, john est « stabilisé » en fond de gorge. 3042250 Un ineonyéme t de cette solutio: cn. que si le joint tourne malgré toi t dans .à gorge. il peut préseitcr soit une c:ion plus importante et rendre l'assemblage plus dur. SOIT une section Plus faible et compromettre Fetanelleité. L'invention vise t résoudre cc problème. A cet effet, elle propose un joint annulaire destinéà assurer tin assemblage étanche entre une prcniièïL e une seconde canalisai it.m après sertissagc. comportant un ae de volution. dont une section parallèle audit axe est une courbe formée n une Sl.ILLNSiO11 «un nombre ilIntUVIr de segnients de cercle Ci reliés par des sommets 10 S. formant un polygone régulier. riant de 1 -1 n étant un nombre entier positif supérieur ou égal I, le sommet S étant le centre du cercle passant par les sommets S et S moc ulo _ On appelle sommet le point enguicuN oui relie deux sepinents de cercle, Jn e flirt. ce point.. il ex le une discontinuité de lente. Cluiquc Sommet 15 un e Centre du segment de cercle C. oassant par les deux sommets les plus éloignés de ce sommet. Il existe un nombre impair de sonunets Si et de segments C. Par modulo 2 n±l on entend que si le nombre obtei iu. par exemple il L est supérieur à 2n-i+1 - on enlève 2*n+1 pour obtenir un résultai compris entre i et 1. Par exemple n 2 et j 4, n+i = 6 son 1 modulo 5. 20 1 n courbe que forme cette section cs. par construction une courbe à section t'.(ntstante. ou eourbe de largeur constant omparee à une »lion circulaire de méme diamètre. elle est formée uc segments de cercle de plus grand rayon de courbure élite le Tele. Un te! joint. c tmntaguuscment niais pas nécessairement de 25 section circulaire transversalemcn Faxe, il peut rai. excI plu présenter une section transvcrsai-- o\ ale. Un I Ci joint présente donc dcus s Fiant de section constante, il ne risque nus de provoquer les problèmcs. susmentionnés s'il rei l'insertion d'une canalisai ion dans le raceord. 3042250 - 3 - - ilpossède des segments dc grand rayon de courbure qui le stabflisent en tonki de 201'2C.. antaocusernent., le polygone rctt.ulicr peut ,'Ire un pentagone. lu courbe obtenue dans le cas u I est le tri unJc de. Rculeaux. Duns l'an tcatIon à un joint cpenLian. » p -rera le cas n les sommets Si :ITON rpard. L un pentaon usement peut con-mot-ter un plan de s\ métrie. Dans CC Cas. le nombre de sommets étant impair. un SOIIIMCI Si se trouve obligatoirement durs ce p!.an de symétrie. I)n lors I joint, dont la 10 surtae comporte unc portion intérieure » tt)tirric v L, révolution et une pol-Lion extérietue » oppose u Faxe. de rvolu1iun. peut prscnLcr deux modes de réalisatio: portion « inkilieLtre » comporte le sonlinel (pi se trouve dam s le plan de : dans ce cas. le segment oc cercle 15 opposé u ce sommet se trouve sur la portion e du jOiilL et ce Ioint. est ;2.dapté i une utilisation dans liiIuelle la canalisation est j nsé e à I-intérieur du joint, la portion ex erieure » comporte le sommet oui 1101,1\"e dans le plan de s:métrie ; dans cc cas. le egment de cercle opposé à ce sommet se trouve sur lu portion Hté-ietlre du .joint et cejoint estalla u une utilisa:ion dans laqueli la canalisation est insérée l'extérictir du joint. Ayinitageuseinent. le joint peut. comporter sur sa sunIca un bourrelet qui ,s étend radialemert et iormé de -oni ms. lesdites portions étant 25 séparées par des discontinuités Ibrrnam canaux de fuite a\ uni sertiss e. La plupart des raccords sont cony.is pour é e étanches des l'assembla,qe, c'est-a-dire avant le sertissage. Cependant 1-étanchéité obtenue sans sertissag n'est pas parfaite ni pérenne. Dc.s ino:ens ont donc éi. développés pour détecter les défauts de sertissmt.c. 3042250 4 Il existe des solution permettant de rendre fuyant un raccord qui st nits Ili, permetimi ii netion test avitut la mise en s \jet.' en vue de tlécotr, rï entuels raccords non sertis (systein,s,k Leak Beforc Press -» ou I3P) ou met le réseau sous pression dair une baisse dt oression indique la Comte d'un ou plusieurs raccords non set- is. Si l'installation le permet. on peut aussi mettre IL' circuit, SOUS Cr,,M11 C2T chercher sa une fuit déClare. Ces solutions soit sont - isttelles raccord comporte un anneau enplastique qui esL détruit par l'action de sertissae). soit t.iissent riice à une géométrie bartiett hère du t'accord :le raccord comporte des creux dans la gorge, 10 qui sort ecrasés ior du ). soit reposent sur une géométrie particulière du joint. 011 utilise par exerrin présentent une réduction forme spéciale :male. à le\ rt.- en locale de la section du joint. torique un '. forme dc i ririiiiiie...). rendant 'ton Pdlli que le joint 1. serti. 15 par abscitec Indite section et donc de contact. La réduction de la secti(ni ct pur LOIS entourée de renflements ou de boursouflures pour accentuer effet de perte de contact. 1:11 inconvénient de cette solution par rédaction locale de la sec: ion réside dans le tait qu'une is e raccord s. l'étanchéi,é est iilsée ai.ix endroits d 's réductions r une scetion réduite. elle est done 20 beaucoup moins rohtiste c pérenne.. Une autre solution cons', C I créer une augmentation locale de etion du joint. Dans cc cas, cette surépaisseur eree la f une sur ses eotés avant pressage. Dans la solution proposée le joint comporte un bourrelet qui 25 s'étend radiaiement à partir de sa surfact.s. :c sens radial étant compté a partir du centre (J de la courbe que forme la seet f oint. ''ust-à-d re du centre du cercle circonscrit. Cc bourreict est destiné i écarter la surface du joint de celle de la première ou de la deuxièntc canalisation ct à créer des fuites 15111 oue le joint n'est pas serti. Coi urne ce bourrelet comporte dits segments separés par des 30 discontinuités. ces dernières créent ces canaux de fuite bien int ividualisés avant 3042250 sertissagc. de l'assemblage. T es segments de bourrelet occupent une part substantielle de la c.., comrcncc sur !a1uclic il se trouve. Un tel joint avec bourrelot peut prscnrer deux modes de iOUiTClCt peut s etendre à un segment de cercle. r eNC)111 L' le segrn -11 de cercle coupan plan de s.,111.L. et donc (.le.sUnet se r:iacer en fond d.- corg le bourrelet roc s étendre partir u un sommet, Avant.acusei;1en1, le bourrelet peut dans le plan de 10 s',rnettrie du Ayantapeusement, la hauteur du bourrelet par rapport n sui-race du joilt est ii1iric - -- conscrit ; .section à 20 /0 du .raYon du , hi joint, de prell.h.ence inférieure à 10 % du rayon du cercle circonscrit. VdIltaL2CLISCIPerlt. le bourrelet peut comporter de 2 à 10 15 portions. 1)es modes de réalisation et des y,..riantos seront décrit cl-aprè à titre d'exemples itou limitatifs. ace ré!'érence aux dessins annexLs dans lesquels 20 La figure 1 illustre une courbe à section constante (ou largeur )- Tcs rigin-es 2A et 2i r. -wesentent des ci rus dont la section est une.courbe à section constante s appuyant sur un pentag,one 25 régulier, La figure 3 illustre un joint ci place dans iie go.rtie de raccord à sertir, 3042250 6 Ln figure 4 --irésentc In variation dc l'elTort Cc compression en row-tion du déplacement d'un outil pour deux oints annulaires, un joint i section ireulairc et un joint selon l'invention. La figure 5 -présente le joint dc la figure comportant en plus un bourrelet inlcrroinpu. La courbe iênnée I 0 de lii :cure 1 est construite en sappuvat sur les sommets S1 LM pCnti2sne régulier, on se situe donc dans le cas u 1 aire les sommets s temlent des seentents en are de cercle C C. yon R. qnc sommet est le centre du segment de cercle C le plus éloiciic sommci sur ceULC courbe. entre I 's sommels -as SCOY1C1.11 Ci opposé au sommci S ''éteud enlie es sommets On appelle courbe de largeur constante une courbe plane I -rrnéc di)lit la inriicur. mesurée p la distance entre deux droites pain Lues oppo.ces qtti lui sont tanentes. est la, même quelle que soit l'orientation de ces droites. Comme illustré en fluire I dans le cas de droites parallèles I') , D'1 ou D III e passera totijours oar un sommet S et lautie sera tangente au sennieni de cercle opposé C. C011tiégLIC11CC la distance entre deux telles droites sera toujours égale à 1 quelle que soit leur orientation. 1.c pentagone est inscrit dan un cercle C de centre O et de rayon - (partiellement dessiné). On voit que le rayon n des segments C, est neltenicnt plus grand que le ra \. on r du cercle. circonsei Les ligures 2.,\ el 2B ilLiisi-ent des joints 100, 200 comportant un 2.5 axe de révolution X-, et dont une coupe p;:tridlele m cet axe est une courbe semblable à celle de la ligure Les joints illustrés en figures 2A et .2B comportent un plan de svuu1rc Comme illustré sur ligure 2A. on peut délinir une portion intérieure SI de la nirJuee S du ioint 1,00, tournée \ ers l'axe X-X', ici comportant 3042250 -7 les segments C2 et C3, et une pord(e extérieur-- 5F. de la surface S du joint à Fopposé dc l'axe X-X', ici comportant , C4 et C. e sommet S5 se situe dans le .p an de symétrie P cti oint 100 et sur in portion intérieure SI du joint 100. A l'in\ erse 5 la portion extérieure gaula C. intersecte i.e seein dItHSune ',..20n2 flCCOrdà sertir. 1 n conséquene(.. irisertion par I in ter:eur du joint. litm de symétrie ('st situ. sur Prévn pour prendre pritce loini 100 est t:tdan, n une Dans le joint J10 illustré sur la en revanche. le sommet est ccite Ik itné sur la portion C.\tLhlcUlc I de la surface S du joint qui 10 comporte le s scments C2 et C3, la portion intérieur SI de la surfiice S du joint eoririoriant les sen Petits C4 et C. .)ruine précédemment. le segment C5 est prevti pour preiuJVL niace dans une eorce de raccord 1111" 11.1111Sii lei ccttc Ibis sur la portion intérieure Si- du joint. 1'iln conséquence, le oint 200 est adapie une insertion par -1 extérieur du joint. 15 Comme il a été \ u dans le cadre de la figure 1, les segments Ci ont un rayon de ourburc R supérieur à celui un joint de section t.ii-eulaire circonscrit poi oone. de sorte quun let .H111 100. 20(1 est plus stable qu'un joint de section eirenVaire lorsqu in segment C. se trouve en Ibud IC ?orge. ligure 3 illustre celle situation le joint 100 e lrou\:e dans 20 une gorge 300 de joint à sertir, le segment C5 dtant en fond de gorge et stabilisant te joint. L'examen de la figure I montre de plus qu 'Identiquu. tel que définie en relation avec la fi lire un tel ;Oint 111. 200 comporte moins de ininiere qu'un joint de section circulaire. Par la suite on appellera joint pentagonal un tel joint. Des calculs aux éléments finis ont été effectués pour comparer le comportement de dette joilt. composés du n'élue mater tu (dureté shore 65 ShA). un joint section circulaire CL un joint eciitaconal. de méme largeur comme définie en relation avec la tigure I T es oints s ont pli-tees dans une g.or-,c 3042250 8 de section sensiblement carrée ou rectangulaire : une paroi de cette gorge formant outil est mobile et comprime le joint mdialement. On mesure Vert-oh en fonction du déplacenicat La figur 4 est un gra comportun des courbe c anation de l'effort en Newton en fonction du déplacement de l'outil en min pour de tels joints. courbe 50 pour le joint pentagonal et courbe pour le joint de section oit que le joint pentagonal résiste mieux confinement que le ion cireujuin, : exemp , le segment de droite 70 montre qu'il un 10 dplaccmcnt de l'outil de 0,5_ mm correspond un etïort en'. iron 1 000 Ï our le joint l eeT 01 circulaire et de SCU!Cfl1ii1 environ 500 7\,. pourTejolul 11.210,..»)-01 segment de droite 80 montre atiun effort de 1 400 N permet d'obtenir un déplaceraient d environ 0.57 mm pour le 15 joint J section circulaire et de 0.7 mm pour le joint pentagonal. Le joint pentagonal pré.entc une mci icurerésistance au. rois de la gut dans le sens axial i)our lej.iiit. e ers peut se produire par un jeu défb^Orabli...' des joint pentagon,,1 o fl1e une meiieure tolérance 11 s ucit d'un avanta e important par rapport au joint section circulaire. elfet, au sertissage les joinn, o. sollicités mécaniquement et si cette sollicitation est trop .forte. ii existe un risque de rupture totale ou partielle et donc risque de fuite. 25 T n laure 5 illustre une section transversale d'un autre mode de réalisation du joint 100. Dans cc rraode de realisatior le joint comporte str sa surface S un bourrelet discontinu rornlé de segments 111 fié UV.) canaux 121. Tet que représenté en ligure 5. le bourrelet se trouve sur la portion intérieure SI de la surHice S du joint et dans ic plan H de symétrie clu joint 100. 11 30 s d-une hauteur h, au-dessus du som ni et S- du j01nt pentag. nal. Il pourrait. 3042250 9 bien sLrs'étendre 'i partir dc la portion extérieure 5F dc la surface S du joint. etiou à d'un segment dc cercle C.'. (non rt, r sent,,-2). 1 s etiem transversale du bourrelet illustré en rurc l'éSt2111;C une fonne de lunule. c'csL-i--d rcq uelle et délira un cercle de rà.yon bien inlérieu- un von b les sec. i.uu de cercle Ci hauteur h de la ban le doit être suffisante pour que des ruilesse produisent dans les canaux 121 avant sertissaTe. niais n s c pour que les segments de >:-)ourrelet s efFacent bien élasl cité après sertissage. Dans le cas illustré. le :apport entre la hauteur h (3,:: la lunule cl le diamètre ce diamètre étant écu I a 2-r) du cercle inscrit- à !a section 10 du joint e Leul 2 0 11 ----- De tcon plus né-ale. établi que le rapport h .2 r es dc préférence compris entre 10 11,L.,r[ 2(1 r rue juter la upt'ehciiiort. 1_111[)I (le ,rossio. L\e!nnle. en valeur pour de', joints de section Lou diamètr 1 am L 1'50 min à 5 mm. la Hauteur h du bourrelet pelL :11!er dc ni() m- 15 L'invention n'est pas limitée par la description qui précède concerne notamment : D-autres formes de courbe de largeur constante. pa s'appuyant sur un triangl 1) ou un renlagone (I; 3). Des joints asymétrique, c'est-à-dire ne comportant pas de symétrie« des bourrelets qui ne s'étendent pas dans le plan de s\ triLtric du joint niais aï exemple dans un plan paralk.'le au plan de symétrie. voire qui forment une bel ice autour du joint, 25 d'autres formes de bourrelet que la par exemple une anse depanier, t ne combinaison dc courbes et de SC,2111L'IltS de droite., pour autatit que le bourrelet ne soit pas continu, REVENDICATIONS1. Joint :7.tund-tire 100, 2O0 desiiné a assurer un :tssembla2e eut:niche entre une riremiere ut une seconde analisutions après sertissin comportant un axe de re,:o ution (X-X dont une cetio i parallele audit 1NC est une courbe formée d'une succession d«un nornhre- Hnpair de seuTtents de cercle es p9r des sommets Si formant un pu! gon n etata U oml-Te entier positif stipeneur OUéga Hier. ^.pri.,c-t minci S. étant le centre du cercle passant par les sommets S prn--1 modulo 2 n+1. 2. Joint selon In rtnendication 1, caracl.érké en ce que le polygone régulier est un pentagone. 3. Joint selon l'une des An endc[d1ons précédentes. caractérisé en ce qu'il comporte un plan de svmc 4. Joint s cndication 3. dont In surface comporte une portion - intérieure (Sit tournée vers l'axe de révolution t.,X-X'). et une portion « extérieure (Si'.} opposée laxe de révolution. caraciLrné en ce due la portion - intérieure » comporte un sounnet Si qui se trouve dans le plan de symétrie (P 5. Join, scion la revendictO ion 3, dont la surface comporte une portion 6. Joint selon revendications précédentes. caractérisé en cc qu'il comporto sair sa surliiee un bourrelet (111) qui sé1eLd radialement et formé de portions. lesdites portions LIU1 séparées par des dise ninuités (121) formant canaux de faite ayant sertissage. 3042250 7. Joint s revendicat ion 6, earaetu en ce que le boinTelet (111) s'étend à irtir d-un SL'2111C t L cure Joint selon la revendication 6, caractérisé en ce que le 5 bcinre et (1 11' s étend llpartir ( sommet t 9. Joint selon les re\ eikuca..ions 3 et 6,carae[ris é en cc que bourrelet (111) se trouve dans le plan de symétrie (-'') (.11 joint (100 t. 10 10. Joint selon l'une des revendications 6 à 9, caractérisé en ce que la hauteur (h) du bourrelcL ln par rapport à la surraee t ) du i oint (100) est inrerie ) du diamètre du cure:c elri,.onserit à la section du joint, turenue eu re I 0 % du diamètre du eer, circonscrit. 15 11. Join selon I unc des revendicai ions 6 à 10, caractérisé en ce que le bourrelet (111) comporte 1' 2 à 10 port ions.