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La présente invention est relative aux joints pour éléments de canalisation en matière plastique rigide, per- mettant un accouplement rapide d'éléments de tuyauterie for- mant entre eux un angle important et comportant l'un un bout. mâle et l'autre un emboîtement.
On connait déjà des joints de ce type dans lesquels la partie mâle et l'emboîtement sont susceptibles d'être placés suivant différentes orientations relatives. Le serrage rapide de tels joints qui doit être exercé avec une force suffisante et qui doit être uniforme, se complique du fait que ce serrage doit également être possible pour toutes les orientations relatives des deux éléments de tuyauterie,
Dans certaines solutions connues, le serrage est
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effectué au moyen de deux leviers indépendants symétriques, solidaires de l'une des parties à assembler et s'accrochant en deux points diamétralement opposés sur l'autre partie.Avec de tels dispositifs de serrage, les leviers ne sont pas tou- jours dans une position accessible pour leur manoeuvre et la nécessité de manoeuvrer deux leviers allonge quelque peu la durée de montage.
De plus, dans certains cas, le serrage exer- cé par l'un des leviers peut être différent de celui qui est exercé par l'autre levier et, du fait d'un serrage inégal, des fuites peuvent se produire.
L'invention a pour but de remédier à ces inconvénients.
Elle a notamment pour objet un 'dispositif perfectionné de serrage rapide et uniforme d'un joint à rotule ontre deux éléments do tuyauterie en matière plastique rigide, l'un à emboîtement sphérique et l'autre à extrémité mâlo pourvue d'un épaulement et engagée dans cet emboîtement ot on contact avec lui par un anneau d'étanchéité élastique.
Ce dispositif de serrage est remarquable notamment en ce qu'il comporte en combinaison :une cuvette d'appui à surface interne sphérique, destinée à prendre appui contre la surface externe dudit emboîtement, un dispositif de pous- sée destiné à exercer une poussée axiale sur ladite extrémité mâle dudit autre élément de'tuyauterie, ce dispositif de pous- sée étant articulé sur cette cuvette en deux points diamètra- lement opposés et alignés avec le centre de ladite surface sphérique et une fourchette de manoeuvre pour agir sur ce dis- positif de poussée.
Grâce à cet agencement, le serrage obtenu est parfait car la force de serrage exercée sur le levier est uniformément répartie sur tout le pourtour de la cuvotte.
Suivant une autre caractéristique, le dispositif de
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poussée est de forme ouverte, adaptée pour venir chevaucher latéralement l'extrémité mâle de l'autre élément de tuyau- terie..
Il en résulte que la fourchette de serrage peut faci- lement être placée sur le chantier notamment en fouille, dans la position la plus commode, c'est-à-dire la plus dé- gagée, car le dispositif de serrage peut tourner tout entier par sa cuvette sur l'élément à emboîtement de tuyauterie et être rabattu latéralement avec l'orientation la meilleure contre l'élément à extrémité mâle.
Selon un mode d'exécution préférée le dispositif de poussée est constitué par un étrier susceptible de prendre appui sur ledit épaulement de la susdite extrémité mâle et cet étrier est relié à la cuvette par deux genouillères dia- métralement opposées et à franchissement du point mort, ladite fourchette prolongeant rigidement l'un des leviers de chaque genouillère.
L'invention a également pour objet l'application de ce dispositif perfectionné de serrage, c'est-à-dire un joint à rotule entre deux éléments de tuyauterie en matière plastique rigide, l'un à emboîtement sphérique l'autre à extrémité mâle, pourvu d'un anneau d'étanchéité, cet anneau étant hermétique- ment appuyé dans ledit emboîtement par ce dispositif de ser- rage dont la cuvette prend appui contre la surface externe ''de l'emboîtement, tandis que son dispositif de poussée prend appui en sens inverse contre un épaulement de ladite extré- mité mâle.
D'autres caractéristiques résulteront de la descrip- tion qui va suivre.
Au dessin annexé, donné uniquement à titre d'exemple :
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la Fig. 1 est une vue en perspective et avec arra- chements partiels d'un dispositif de serrage suivant l'inven- tion; la Fig. 2 est une vue en élévation et avec arrachement partiel d'un joint de canalisation pourvu de ce dispositif de serrage, avant serrage; la Fig. 3 est une vue analogue du joint réalisé, les axes des tuyaux étant dans le prolongement l'un de l'autre; la Fig. 4- est une vue en plan correspondante, toujours avec arrachements partiels, les axes des tuyaux formant entre eux un certain angle et la cuvette sphérique de serrage étant coaxiale au tuyau à extrémité mâle;
la Fig. 5 est une vue analogue à celle de la Fig. 3, mais les axes des tuyaux formant entre eux un certain angle et la cuvette sphérique de serrage étant coaxiale au tuyau à emboîtement.
Suivant l'exemple d'exécution représenté, l'invention est destinée à la réalisation d'un joint entre les extrémi- tés 1 et 2 de doux tuyaux Tl et T2 par exemple on chlorure de polyvinyle rigide. L'extrémité 1, prévue comme partie mâle, est conformée de manière à présenter, d'une part, une gorge 3 servant de logement à un anneau d'étanchéité tori- que 4 en un matériau élastique, par exemple en caoutchouc, et d'autre part un épaulemcnt 5 d'appui dudit anneau 4; cet épaulement est formé par un repli ou 'bourrelet extérieur do la paroi, de diamètre extérieur D (Fig. 3) do préférence légèrement inférieur au diamètre extérieur Dl de 1'.anneau. 4.
L'extrémité 2, prévue comme partie femelle, comporte un emboîtement 6 en forme de calotte sphérique dont le dia- mètre d'ouverture D2 est supérieur au diamètre extérieur D1 do l'anneau 4, de manière à permettre une pénétration suffi-
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santé de l'extrémité 1 dans l'extrémité 2, pour que la gorge 3 soit à l'intérieur de l'emboîtement 6.
Ceci posé, le dispositif de serrage comporte ulie cu- vette 7 à surface interne sphérique de rayon égal à celui de la surface externe de l'emboîtement 6, de telle sorte que lorsque cette cuvette 7 en forme de segment sphérique est appliquée sur l'emboîtement 6, elle est concentrique à cet emboîtement, leur centre commun étant situé en 0 (Fig. 4), et est susceptible de glisser sur ledit emboîtement.
Le segment sphérique constituant la cuvette 7 est li- mité d'une part par une grande base circulaire, d'autre part par une petite base (Fig. 4) formée par la section du segment sphérique par deux plans PP et QQ symétriques par rapport à l'axe de révolution OV du segment sphérique, et se coupant suivant une droite W -W passant par ledit axe, située dans le plan do la Fig.3 et vue de bout sur la Fig. 4.
Il résulte de cette forme de la cuvette 7 qu'elle pré- sente aux deux points de sécance des plans PP et QQ deux crê- tes 8 diamétralement opposées (voir notamment Fig. 1,3,4).
Ces deux crêtes 8 prennent appui sur le. tuyau T2 au droit de la section circulaire commune à la partie cylindrique.
2 et sphérique 6 de l'extrémité de ce tuyau. Il en résulte que les crêtes 8 déterminent un axe virtuel d'articulation de l'emboîtement 6 par rapport à la cuvette 7- En effet celle-ci peut tourner en glissant sur l'emboîtement 6 autour de la droite W-W passant par les sommets des crêtes 8, mais ne pout pas tourner autour d'un axe orthogonal à cette droite.
Sur la cuvette 7 sont articulées par deux tourillons 9 diamétralement opposés et dont l'axe XX (Pig.4) est ortho- gonal à la ligne W-W et passe par le centre 0 de l'emboîtement 6 et de la cuvette 7, les extrémités de deux leviers 10.
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Ceux-ci portent deux saillies 11 tournées vers l'intérieur ot laissant entre elles un passage d'une largeur comprise entre le diamètre externe de l'emboîtement et le diamètre D2 do l'ouverture de l'emboîtement de telle sorte que lors- que ces leviers sont montés sur les tourillons 9 et y sont immobilisés par des goupilles 9a, la cuvette est prisonnière de l'emboîtement 6 du tuyau avec jeu longitudinal.
Les autres extrémités des leviers 10 sont articulées sur deux autres tourillons 12 d'axe YY parallèle à l'axe XX et portés par une fourchette de manoeuvre 13 destinée à venir chevaucher le tuyau mâle T1. Cette fourchette est pourvue d'un embout 14-, adapté pour recevoir un levier d'actionnement 15 (Fig.2).
La fourchette 13 est d'une forme allongée et incurvée de manière qu'elle soit susceptible d'effectuer de larges mouvements angulaires d'au moins 90 autour des tourillons 12 lorsqu'elle chevauche le tuyau Tl à extrémité mâle 1.
Les deux branchos de la fourchette 15 se prolongent on 16 au-delà des tourillons 12 et dans les extrémités des pro- longements tournent doux autres tourillons 17 d'axe ZZ paral- lèle à ceux XX et YY des tourillons précédents et portés par un organe de poussée 18.
On remarquera que les deux prolongements 16 des bran... ches de la fourchette 13 forment avec los deux leviers 10 deux genouillères à franchissement du point mort, la forme de cette fourchette étant telle que lorsqu'elle est en appe (Fig. 3 et 5) sur le bout mâle 1 du tuyau Tl, l'axe YY de ces tourillons 12 est au-dessous du plan déterminé par les axes XX et ZZ des tourillons 9 et 17 (?ig.3 et 5).
L'organe do poussés 18 est constitué par un demi
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étrier qui est destiné à venir chevaucher le tuyau mâle T1 et dont le diamètre interne est pratiquement égal au dia- mètre externe de ce tuyau mâle. Sa tranche 19 tournée vers la cuvette 7 est taillée en biseau externe tronconique et ce biseau est destiné à venir s'engager sous un biseau fe- melle 20 correspondant d'un manchon intermédiaire de poussée 21 ousceptible de glisser sur la partie cylindrique de l'ex- trémité 1 et de prendre appui par une tranche d'extrémité épanouie 22 sur l'épaulement 5.
Le fonctionnement est le suivant : Le tuyau Tl étant déjà en place, par exemple dans le fond d'une fouille, il s'agit de poser le tuyau T2. Celui- ci est livré sur le chantier avec la cuvette 7 mise en place ainsi que les pièces qui lui sont reliées et le manchon 21 est également en place sur le tuyau Tl. Le dispositif de serrage est donc prêt à fonctionner.
La fourchette 13 étant rabattue en 13a (Fig.2) sur le tuyau T2 ce qui efface en 18a l'étrier 18, l'extrémité mâle 1 du tuyau Tl est introduite dans l'emboîtement 6' de l'extrémité 2 du tuyau T de manière que l'anneau élastique 4 prenne appui contre la paroi interne de cet emboîtement; les deux extrémités 1 et 2 sont disposées suivant l'orien- tation désirée,c'est-à-dire que l'axe du tuyau T1 peut ;
soit être dans le prolongement de celui du tuyau T2 (Fig. 1 et 3), soit faire avec lui un angle x dans le plan do la Fig. 4, soit faire avec lui un angle 1. dans le plan perpen- diculaire Fig. 5, soit faire avec lui un cortainangle dans un plan quelconque de l'espace.
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Ceci est en effet possible et ce pour toutes les directions : d'une part pour les tuyaux du fait que l'extrémité 1 peut pivoter à l'intérieur de 1'emboîtement sphérique 6 ot d'autre part pour le dispositif de serrage, comme on le verra plus loin, grâce à l'existence des deux axes d'articulation perpendiculaires W-W et X-X permettant de ma- noeuvrer la fourchette 13 pour n'importe quelle position de l'extrémité J. par rapport à l'extrémité 2.
Les deux tuyaux Tl, T2 étant placés dans la position relative désirée,la fourchette 13 est d'abord relevée dans la position représentée à la Fig.2 et sensiblement perpendi- culaire à l'axe du tuyau Tl et l'étrier 18 vient à cheval sur l'extrémité cylindrique 1 de ce tuyau T1 en appui contre le manchon 21. La fourchette 13 est enfin rabattue sur la- dite extrémité cylindrique 1.
L'étrier 18 est ainsi appuyé fortement contre le man- chon 21 sans qu'il puisse s'en écarter grâce à l'engagement du biseau mâle 19 sous le biseau femelle 20. Un verrouillage est obtenu lorsque l'axe Y-Y passe par le point mort en fran- chissant le plan déterminé par les axes X-X et Z.Z.Le man- chon 21 appuie à son tour sur l'épaulement 5 et l'anneau 4 se trouve fortement et uniformément comprimé contre l'em- boîtement 6 et l'épaulement 5, assurant de la sorte une parfaite étanchéité du joint.
Los Fig. 4'et 5 illustrent particulièrement l'aptitu- de du dispositif de serrage suivant l'invention à suivre les mouvements angulaires de l'un des tuyaux par rapport l'autre.
C'est ainsi que, si, pour plus de clarté, l'on sup- pose fixe le tuyau T1 à extrémité mâle 1 et qu'on fasse
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tourner d'un angle x (Fig. 4) le tuyau à emboîtement autour d'un- axe orthogonal aux axes X-X, Y-Y et Z-Z, on voit que la cuvette sphérique 7 permet la rotation du tuyau T2 à emboî- tement grâce à sa petite base échancrée do part et d'autre des crêtes 8 et que ce tuyau à emboîtement tourne par rapport à la cuvette 7 autour do la ligne W-W passant par les som- mets des crêtes 8, la cuvette 7 restant coaxiale au tuyau T1 à extrémité mâle 1.
Si l'on fait, par contre, tourner d'un angle y (Fig.5) le tuyau à emboîtement autour de l'axe X-X, la cuvette 7 suit la rotation du tuyau T2 grâce aux articulations 9 et reste concentrique à, ce tuyau T2 du fait des crêtes 8.
Bien entendu toutes les rotations autour d'axes inter- médiaires sont possibles.
Dans tous les cas la manoeuvre de la fourchette 13 est également possible du fait que les axes X-X, Y-Y et Z-Z restent parallèles, la cuvette 7 tournant s'il y a lieu, autour de l'axe X-X.
On voit que les crêtes 8 et les articulations 9 de la cuvette 7 permettent tous les mouvements angulaires du tuyau T2 par rapport au tuyau T1.
Il est à noter que, quelle que soit l'orientation des deux tuyaux, la partie de l'emboîtement 6 en contact avec l'anneau 4 est toujours soutenue extérieurement par la cu- vette 7. En effet, pour des rotations du tuyau T2 autour d'un axe perpendiculaire à X-X, la cuvette 7 reste coaxiale. au tuyau T1 (voir Fig. 4), et l'anneau 4 se trouve à l'intérieur du segment sphérique formé par la cuvette 7.
Pour des rotations de l'extrémité 2 autour de l'axe X-X (Fig. 5), la rondelle 4 se trouve encore à l'intérieur
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du segment sphérique formé par la cuvette 7 grâce à l'avancée - des crêtes 8 jusqu'à la limite de l'emboîtement 6. Il en , résulte que l'emboîtement 6 peut être relativement mince et résister néanmoins à des pressions intérieures élevées et notamment à une forte pression de l'anneau 4 grâce au ren- forcement constitué par 1'existence de la cuvette 7.
Les crêtes 8 sont notamment indispensables pour ce renforcement, quelle que soir; l'orientation du tuyau T2 par rapport au tuyau T . En effet, si elles n'existaient pas et si la petite base de la cuvette sphérique 7 était circu- laire, rien n'empêcherait, au cours de'manutentions pendant la pose du tuyau, et en particulier par frottement sur le sol, la rotation de la cuvette 7 autour des articulations 9.Dans ce cas, la cuvette 7 supposée dépourvue de crêtes 8 ne ren- forcerait pas l'emboîtement 6 sur tout son pourtour.
Enfin, grâce aux saillies 11, la cuvette 7 ne peut être séparée du tuyau T2. Il en résulte que pour le montage de canalisations,le temps de préparation des éléments néces- saires aux joints, se limite à la mise en place de l'anneau 4 et que le serrage du joint peut être effectué instantané- ment en manoeuvrant le levier de la fourchette 13. La four- chette 13 peut être orientée par rotation du dispositif de serrage autour de l'axe de l'un des tuyaux de manière que son levier de manoeuvre soit dans la position la plus accessible.
L'accouplement est donc particulièrement rapide.
Bien entendu l'invention n'est nullement limitée au mode d'exécution représenté et décrit qui n'a été choisi qu'à titre d'exemple.