Raccord permettant le déplacement angulaire des tuyaux raccordés
POLVA-NEDERLAND B.V. Cas POL.83/1 Convention : Demande de brevet français n[deg.] 83.10207 du 16 juin 1983 au nom
de la Demanderesse. Inventeur : GUITONEAU, Hans
La présente invention concerne un raccord permettant le déplacement angulaire des tuyaux raccordés du type comportant un manchon terminal dont le diamètre interne est supérieur au diamètre externe
du tuyau à raccorder par emboîtement, un joint d'étanchéité annulaire
de section en forme générale de C dont une des branches opposées
est appliquée contre la paroi interne du manchon terminal et dont
l'autre branche opposée est appliquée contre la paroi externe du
tuyau à raccorder et une bague de fixation du joint d'étanchéité de section également en forme de C qui présente une grande facilité d'exploitation et qui assure une excellente étanchéité indépendante
du déplacement angulaire imposé au tuyau raccordé.
Lors de la réalisation de canalisations enterrées comme par
exemple des canalisations d'évacuation des eaux usées domestiques
ou industrielles il a été constaté que des phénomènes de tassement
de sol engendrés par exemple par des charges dues au trafic routier peuvent entraîner des déplacements angulaires des canalisations.
Lorsque ces dernières sont constituées de portions de tuyaux assemblées par des raccords rigides on constate dès lors de fréquents
bris de canalisation notamment aux endroits de raccordement.
Afin de remédier à cet inconvénient il a été proposé d'utiliser
pour les raccordements de ces tuyaux de canalisations des raccords particuliers autorisant un déplacement angulaire des tuyaux et dès
lors des canalisations raccordés.
Ainsi dans le brevet BE-A-678600 on a proposé un raccord
comportant un manchon terminal évasé dont le diamètre interne est nettement supérieur au diamètre externe du tuyau à raccorder et un
joint d'étanchéité annulaire de section générale en forme de C dont
une des branches opposées prend appui sur la paroi externe du
manchon terminal et dont l'autre branche opposée vient s'appuyer
sur la paroi externe du tuyau raccordé. Dans un tel raccord, le tuyau raccordé peut effectivement se déplacer angulairement du fait de l'élasticité du joint d'étanchéité et de la différence de diamètre entre le manchon terminal et le tuyau raccordé. Toutefois dans un raccord de ce type, le joint annulaire doit assurer simultanément l'étanchéité du raccordement et la retenue du tuyau à raccorder et
il est, dès lors, délicat de choisir le matériau constitutif du joint annulaire de façon à assurer correctement ces deux fonctions.
Dans la demande de brevet DE-A-2150831, on a également proposé un raccord comportant un manchon terminal évasé dont le diamètre interne est supérieur au diamètre externe du tuyau à raccorder et
un joint d'étanchéité annulaire prenant appui à la fois contre la paroi interne du manchon terminal et contre la paroi externe du tuyau à raccorder. Dans ce type de raccord, le joint d'étanchéité est maintenu en place, après montage et emboîtement du tuyau à raccorder, par l'insertion de force d'une bague annulaire de fixation dans l'extrémité du manchon terminal, cette bague relativement peu déformable prenant appui à la fois sur la paroi interne du manchon terminal et sur la paroi externe du tuyau raccordé. Il en résulte que cette bague entraîne une réduction du déplacement angulaire autorisé au tuyau raccordé. En outre, l'insertion de force de la bague de fixation entraîne un certain risque de bris et une décompression du joint d'étanchéité avec pour conséquence un risque de perte d'étanchéité du raccordement.
L'invention a pour but de fournir un raccord du type décrit ci-avant dont le montage sur chantier est simple et qui porte
remède aux inconvénients explicités susmentionnés.
L'invention concerne un raccord permettant le déplacement angulaire des tuyaux raccordés comportant un manchon terminal dont le diamètre interne est supérieur au diamètre externe du tuyau à raccorder par emboîtement, un joint d'étanchéité annulaire de section en forme générale de C dont une des branches opposées est appliquée contre la paroi interne du manchon terminal et dont l'autre branche opposée est appliquée contre la paroi externe du tuyau à raccorder et une bague de fixation du joint d'étanchéité de section également en forme générale de C dans lequel la bague de fixation est insérée dans le joint d'étanchéité, le profil externe de la bague de fixation correspondant sensiblement au profil interne du joint d'étanchéité.
Selon un mode de réalisation qui est préféré, la branche externe des deux branches opposées de la bague de fixation est rigide et applique la branche externe des deux branches opposées du joint d'étanchéité contre la paroi interne du manchon terminal. En outre, la branche interne des deux branches.opposées de la bague de fixation est flexible et applique la branche interne des deux branches opposées du joint d'étanchéité contre la paroi externe du tuyau à raccorder. La branche interne des deux branches opposées de la bague de fixation peut être rendue flexible en lui conférant une épaisseur nettement moindre que celle de la branche externe des deux branches opposées ou en prévoyant un amincissement à sa base.
Le raccord selon l'invention est équipé d'origine du joint d'étanchéité et de la bague de fixation et lors de sa mise en service il suffit simplement d'emboîter l'extrémité du tuyau à raccorder dans le raccord et, ce, sans devoir exercer un effort excessif. En outre, dans le raccord selon l'invention, les branches opposées externe et interne de la bague de fixation maintiennent respectivement les branches opposées externe et interne du joint d'étanchéité contre la paroi interne du manchon terminal et contre la paroi externe du tuyau raccordé quel que soit le déplacement angulaire du tuyau raccordé ce qui permet d'assurer une étanchéité de service très efficace.
Lors de la production du raccord selon l'invention, après avoir inséré et mis en place, en une seule opération, le joint d'étanchéité et la bague de fixation dans le manchon terminal, il peut s'avérer avantageux de recourber radialement l'extrémité du manchon terminal de façon à emprisonner définitivement le joint d'étanchéité et la bague de fixation. Cette opération peut être réalisée en chauffant l'extrémité du manchon terminal afin de la ramollir et de la rendre déformable puis en lui conférant la forme désirée au moyen d'un outil approprié.
L'étanchéité du raccord conforme à l'invention peut encore être améliorée lorsque le joint d'étanchéité comporte des nervures d'étanchéité sur la face externe de la branche externe des deux branches opposées en contact avec la paroi interne du manchon terminal.
Dans un mode de réalisation qui s'est révélé avantageux, notamment pour garantir la concentricité de l'ensemble joint d'étanchéité-bague de fixation avec le manchon terminal, il est préféré que l'extrémité de la branche externe des deux branches opposées de la bague de fixation prenne appui sur la paroi interne du manchon terminal.
Dans un mode de réalisation qui est également préféré, le joint d'étanchéité présente un diamètre d'ouverture qui est sensiblement égal au diamètre externe du tuyau à raccorder et la branche interne des deux branches opposées de ce joint est dirigée vers
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équipée sur ses deux faces de nervures d'étanchéité. De cette façon, lors de l'emboîtement du tuyau à raccorder, cette branche du joint d'étanchéité est étirée radialement et fermement appliquée contre la paroi externe du tuyau raccordé et contribue ainsi à parfaire l'étanchéité du raccord. La bague de fixation peut en outre être équipée d'une protubérance externe annulaire au niveau de la branche interne des deux branches opposées, cette protubérance s'insérant dans un logement annulaire correspondant prévu dans le joint d'étanchéité. De cette façon on évite que la branche interne des deux branches opposées du joint d'étanchéité soit étirée axialement lors de l'emboîtement du tuyau à raccorder ce qui pourrait influencer défavorablement l'étanchéité du raccord.
Le raccord selon l'invention peut être réalisé en tous matériaux tels que les métaux ou les matières thermoplastiques comme les résines vinylique ou polyoléfinique. Pour la réalisation du joint d'étanchéité, on peut utiliser tous les matériaux habituellement utilisés pour la réalisation de tels joints. De même, le raccord selon l'invention peut être utilisé pour le raccordement de tous tuyaux ou de toutes canalisations que celles-ci soient en métal ou en matière plastique et ce selon des raccordements droits, en T, en Y, etc...
Lorsque le raccord selon l'invention est réalisé en matière plastique le manchon terminal peut être réalisé par moulage par injection ou par évasement d'un tuyau extrudé.
Le raccord conforme à l'invention est en outre explicité plus en détail dans la description qui va suivre d'un exemple de réalisation pratique et dans laquelle on se référera aux figures des dessins annexés dans lesquelles
la fig. 1 est une vue en coupe d'un raccord conforme à l'invention la fig. 2 est une vue de détail agrandie du raccord selon la fig. 1 montrant le raccord avant l'introduction du tuyau à raccorder
la fig. 3 est une vue de détail agrandie du raccord selon la f ig. 1 montrant le raccord en cas de déplacement angulaire du tuyau raccordé
les fig. 4 à 11 illustrent en coupe des variantes de réalisation du raccord illustré à la fig. 1.
Ainsi qu'il apparaît aux fig. 1 à 3, le raccord conforme à l'invention comporte un manchon terminal 1 dont le diamètre interne est nettement supérieur au diamètre externe du tuyau 12 à raccorder par emboîtement. De cette différence de diamètre découle la possibilité pour le tuyau 12 raccordé de se déplacer angulairement d'un angle maximum alpha.
Le raccord comporte un joint d'étanchéité annulaire 5 de section en forme générale de C dont la branche externe 2 est appliquée contre la paroi interne du manchon terminal 1 et dont la branche interne 7 est appliquée contre la paroi externe du tube 12 raccordé (fig. 1 et 3) ainsi qu'une bague de fixation 8 du joint d'étanchéité 5 de section également en forme générale de C qui conformément à l'invention est insérée dans le joint d'étanchéité
5. Ainsi qu'il apparaît aux figures, le profil externe de la bague de fixation 8 correspond sensiblement au profil interne du joint d'étanchéité 5.
La branche externe 13 de la bague de fixation présente une certaine épaisseur et est, de ce fait rigide. Cette branche externe 8 applique et maintient la branche externe 2 du joint d'étanchéité contre la paroi interne du manchon terminal 1.
La branche interne 10 de la bague de fixation 8 présente à sa base un amincissement 14 qui lui confère une bonne flexibilité. La branche interne 10 applique et maintient la branche interne 7 du joint d'étanchéité 5 contre la paroi externe du tuyau raccordé 12
(fig. 1 et 3).
Le joint d'étanchéité 5 est pourvu de nervures d'étanchéité 4,6 sur la face externe de la branche externe 2 en contact avec la paroi interne du manchon terminal 1.
Ainsi qu'il apparaît aux fig. 1 à 3, le joint d'étanchéité 5 présente un diamètre d'ouverture sensiblement égal au diamètre externe du tuyau 12 à raccorder et la branche interne 7 de ce joint est dirigée vers l'axe du raccord selon un angle de 30[deg.] (fig. 2) et équipée de nervures d'étanchéité sur ses deux faces.
La bague de fixation 8 est pourvue d'une protubérance externe annulaire 11 au niveau de sa branche interne 10, cette protubérance annulaire étant insérée dans un logement correspondant prévu dans le joint d'étanchéité 5.
Enfin, ainsi qu'il apparaît aux figures, l'extrémité 9 de la branche externe 13 de la bague de fixation 8 prend appui sur la paroi interne du manchon terminal 1.
Pour réaliser le raccord conforme à l'invention, on insère la bague de fixation 8 dans le joint d'étanchéité 5 et on introduit cet ensemble dans le manchon terminal 1. La mise en place correcte de cet ensemble est assurée par le fait que la partie terminale 9 de la branche externe 13 de la bague de fixation 8 vient s'appliquer contre la paroi interne du manchon terminal 1. Après mise en place de l'ensemble bague de fixation 8-joint d'étanchéité 5, on porte l'extrémité 3 du manchon terminal 1 à température de déformation et on recourbe radialement cette extrémité 3 au moyen d'un outil approprié de façon à emprisonner définitivement cet ensemble dans le manchon terminal 1.
Le raccord ainsi produit peut être utilisé directement et pour sa mise en service il suffit d'emboîter le tuyau 12 à raccorder.
Lors de cet emboîtement, l'extrémité du tuyau provoque l'étirage radial de la branche interne 7 du joint d'étanchéité et celle-ci s'applique de façon étroite contre la paroi externe du tuyau 12 raccordé. Compte tenu de la flexibilité de la branche interne 10 de la bague de fixation, le tuyau 12 raccordé peut subir des déplacements angulaires alpha sans que le raccord perde son étanchéité et sans risque de cassure et ce grâce à la présence de la bague de fixation 8 qui permet ce déplacement et maintient toujours la branche interne 7 du joint d'étanchéité 5 en contact étroit avec la paroi externe du tuyau raccordé (fig. 3).
Le raccord décrit est réalisé en polychlorure de vinyle et la bague de fixation 8 est produite à partir soit de polychlorure de vinyle, soit d'une polyamide.
Les fig. 4 à 11 illustrent diverses variantes possibles de réalisation du raccord conforme à l'invention.
Le manchon terminal du raccord peut être obtenu soit par moulage par injection (fig. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 9 et 10) soit par moulage par évasement d'une portion de tuyau extrudé (fig. 7 et
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REVENDICATIONS S
1 - Raccord permettant le déplacement angulaire des tuyaux raccordés comportant un manchon terminal dont le diamètre interne est supérieur au diamètre externe du tuyau à raccorder par emboîtement, un joint d'étanchéité annulaire de section en forme générale de C dont une des branches opposées est appliquée contre la paroi interne du manchon terminal et dont l'autre branche opposée est appliquée contre la paroi externe du tuyau à raccorder et une bague de fixation du joint d'étanchéité de section également en forme générale de C caractérisé en ce que la bague de fixation (8) est insérée dans le joint d'étanchéité (5), le profil externe de la bague de fixation correspondant sensiblement au profil interne du joint d'étanchéité.
Connection allowing angular displacement of the connected pipes
POLVA-NEDERLAND B.V. Case POL.83 / 1 Convention: French patent application no [deg.] 83.10207 of June 16, 1983 in the name
of the Applicant. Inventor: GUITONEAU, Hans
The present invention relates to a connector allowing the angular displacement of connected pipes of the type comprising a terminal sleeve whose internal diameter is greater than the external diameter
of the pipe to be plugged in, an annular seal
of general C-shaped section with one of the opposite branches
is applied against the inner wall of the terminal sleeve and of which
the other opposite branch is applied against the outer wall of the
pipe to be connected and a C-shaped section seal fixing ring which is very easy to operate and which provides excellent independent sealing
of the angular displacement imposed on the connected pipe.
When making buried pipelines as by
example of domestic wastewater drainage pipes
or industrial it was found that settlement phenomena
of soil generated for example by loads due to road traffic can cause angular displacements of the pipes.
When the latter are made up of portions of pipes assembled by rigid couplings, frequent
broken pipes, particularly at connection points.
In order to remedy this drawback, it has been proposed to use
for the connections of these pipes, special fittings allowing angular displacement of the pipes and from
when connected pipes.
Thus in patent BE-A-678 600 we proposed a fitting
comprising a flared end sleeve whose internal diameter is significantly greater than the external diameter of the pipe to be connected and a
C-shaped general section annular seal of which
one of the opposite branches is supported on the external wall of the
terminal sleeve and the other opposite branch of which comes to bear
on the outer wall of the connected pipe. In such a connection, the connected pipe can effectively move angularly due to the elasticity of the seal and the difference in diameter between the end sleeve and the connected pipe. However, in a connection of this type, the annular seal must simultaneously seal the connection and retain the pipe to be connected and
it is therefore difficult to choose the material of the annular seal so as to correctly perform these two functions.
In patent application DE-A-2150831, a connection has also been proposed comprising a flared end sleeve whose internal diameter is greater than the external diameter of the pipe to be connected and
an annular seal bearing both against the internal wall of the end sleeve and against the external wall of the pipe to be connected. In this type of fitting, the seal is held in place, after mounting and fitting the pipe to be connected, by the forceful insertion of an annular fixing ring in the end of the end sleeve, this ring relatively little deformable bearing both on the internal wall of the terminal sleeve and on the external wall of the connected pipe. As a result, this ring results in a reduction of the angular displacement authorized to the connected pipe. In addition, the forced insertion of the fixing ring leads to a certain risk of breakage and decompression of the seal, resulting in a risk of loss of sealing of the connection.
The object of the invention is to provide a connector of the type described above whose assembly on site is simple and which carries
remedy the aforementioned explicit drawbacks.
The invention relates to a connector allowing the angular displacement of the connected pipes, comprising a terminal sleeve whose internal diameter is greater than the external diameter of the pipe to be connected by interlocking, an annular seal of cross-section in general C shape, one of the branches of which opposite is applied against the inner wall of the end sleeve and the other opposite branch of which is applied against the outer wall of the pipe to be connected and a ring for fixing the section seal also in general C shape in which the ring fixing is inserted into the seal, the external profile of the fixing ring corresponding substantially to the internal profile of the seal.
According to an embodiment which is preferred, the external branch of the two opposite branches of the fixing ring is rigid and applies the external branch of the two opposite branches of the seal against the internal wall of the terminal sleeve. In addition, the internal branch of the two opposite branches of the fixing ring is flexible and applies the internal branch of the two opposite branches of the seal against the external wall of the pipe to be connected. The internal branch of the two opposite branches of the fixing ring can be made flexible by giving it a thickness significantly less than that of the external branch of the two opposite branches or by providing a thinning at its base.
The connector according to the invention is fitted with the seal and the fixing ring as standard and when it is put into service, it is sufficient to simply fit the end of the pipe to be connected into the connector, without having to exert excessive effort. In addition, in the connector according to the invention, the opposite external and internal branches of the fixing ring respectively hold the opposite external and internal branches of the seal against the internal wall of the end sleeve and against the external wall of the connected pipe. whatever the angular displacement of the connected pipe, which ensures a very effective service seal.
During the production of the connector according to the invention, after having inserted and put in place, in a single operation, the seal and the fixing ring in the terminal sleeve, it may prove advantageous to bend the radially end of the end sleeve so as to permanently trap the seal and the fixing ring. This operation can be carried out by heating the end of the terminal sleeve in order to soften it and make it deformable, then giving it the desired shape by means of an appropriate tool.
The tightness of the connector according to the invention can be further improved when the seal has sealing ribs on the external face of the external branch of the two opposite branches in contact with the internal wall of the terminal sleeve.
In an embodiment which has proved to be advantageous, in particular to guarantee the concentricity of the seal-fixing ring assembly with the end sleeve, it is preferred that the end of the external branch of the two opposite branches of the fixing ring is supported on the internal wall of the end sleeve.
In an embodiment which is also preferred, the seal has an opening diameter which is substantially equal to the external diameter of the pipe to be connected and the internal branch of the two opposite branches of this seal is directed towards
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fitted on both sides with sealing ribs. In this way, during the fitting of the pipe to be connected, this branch of the seal is stretched radially and firmly applied against the external wall of the connected pipe and thus contributes to perfecting the seal of the connection. The fixing ring can also be equipped with an annular external protuberance at the level of the internal branch of the two opposite branches, this protuberance being inserted in a corresponding annular housing provided in the seal. In this way it is avoided that the internal branch of the two opposite branches of the seal is stretched axially during the fitting of the pipe to be connected which could adversely affect the sealing of the connector.
The connector according to the invention can be made of any material such as metals or thermoplastic materials such as vinyl or polyolefin resins. For the realization of the seal, one can use all the materials usually used for the realization of such seals. Similarly, the connector according to the invention can be used for the connection of all pipes or all pipes whether these are made of metal or plastic and this according to straight, T, Y, etc. connections.
When the connector according to the invention is made of plastic, the end sleeve can be made by injection molding or by flaring an extruded pipe.
The connector according to the invention is further explained in more detail in the description which follows of a practical embodiment and in which reference will be made to the figures of the accompanying drawings in which
fig. 1 is a sectional view of a connector according to the invention FIG. 2 is an enlarged detail view of the connector according to FIG. 1 showing the connection before the introduction of the pipe to be connected
fig. 3 is an enlarged detail view of the connector according to FIG. 1 showing the connection in the event of angular displacement of the connected pipe
fig. 4 to 11 illustrate in section alternative embodiments of the connector illustrated in FIG. 1.
As it appears in figs. 1 to 3, the connector according to the invention comprises a terminal sleeve 1, the internal diameter of which is clearly greater than the external diameter of the pipe 12 to be connected by interlocking. From this difference in diameter follows the possibility for the connected pipe 12 to move angularly by a maximum angle alpha.
The connector comprises an annular seal 5 of section in the general shape of C, the external branch 2 of which is applied against the internal wall of the end sleeve 1 and the internal branch of which is applied against the external wall of the connected tube 12 (fig. . 1 and 3) as well as a fixing ring 8 of the seal 5 of section also in the general shape of C which according to the invention is inserted in the seal
5. As appears in the figures, the external profile of the fixing ring 8 corresponds substantially to the internal profile of the seal 5.
The outer branch 13 of the fixing ring has a certain thickness and is therefore rigid. This external branch 8 applies and maintains the external branch 2 of the seal against the internal wall of the terminal sleeve 1.
The internal branch 10 of the fixing ring 8 has at its base a thinning 14 which gives it good flexibility. The internal branch 10 applies and maintains the internal branch 7 of the seal 5 against the external wall of the connected pipe 12
(fig. 1 and 3).
The seal 5 is provided with sealing ribs 4,6 on the external face of the external branch 2 in contact with the internal wall of the end sleeve 1.
As it appears in figs. 1 to 3, the seal 5 has an opening diameter substantially equal to the external diameter of the pipe 12 to be connected and the internal branch 7 of this seal is directed towards the axis of the connection at an angle of 30 [deg. ] (fig. 2) and fitted with sealing ribs on both sides.
The fixing ring 8 is provided with an annular external protuberance 11 at the level of its internal branch 10, this annular protuberance being inserted in a corresponding housing provided in the seal 5.
Finally, as it appears in the figures, the end 9 of the external branch 13 of the fixing ring 8 bears on the internal wall of the end sleeve 1.
To make the connector according to the invention, the fixing ring 8 is inserted into the seal 5 and this assembly is introduced into the end sleeve 1. The correct positioning of this assembly is ensured by the fact that the end part 9 of the external branch 13 of the fixing ring 8 is applied against the internal wall of the end sleeve 1. After fitting the fixing ring 8-seal 5 assembly, wear the end 3 of the terminal sleeve 1 at deformation temperature and this end 3 is bent radially by means of an appropriate tool so as to permanently trap this assembly in the terminal sleeve 1.
The connector thus produced can be used directly and for its commissioning it suffices to fit the pipe 12 to be connected.
During this interlocking, the end of the pipe causes the internal branch 7 of the seal to be stretched radially and the latter is applied narrowly against the external wall of the connected pipe 12. Given the flexibility of the internal branch 10 of the fixing ring, the connected pipe 12 can undergo alpha angular displacements without the fitting losing its tightness and without risk of breakage, thanks to the presence of the fixing ring 8 which allows this movement and always keeps the internal branch 7 of the seal 5 in close contact with the external wall of the connected pipe (fig. 3).
The connector described is made of polyvinyl chloride and the fixing ring 8 is produced from either polyvinyl chloride or a polyamide.
Figs. 4 to 11 illustrate various possible alternative embodiments of the connector according to the invention.
The end sleeve of the fitting can be obtained either by injection molding (fig. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 9 and 10) or by flare molding of a portion of extruded pipe (fig. 7 and
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CLAIMS S
1 - Fitting allowing the angular displacement of the connected pipes comprising a terminal sleeve whose internal diameter is greater than the external diameter of the pipe to be connected by interlocking, an annular seal of section in general C shape of which one of the opposite branches is applied against the internal wall of the end sleeve and the other opposite branch of which is applied against the external wall of the pipe to be connected and a fixing ring for the section seal also in the general shape of C characterized in that the fixing ring (8) is inserted into the seal (5), the external profile of the fixing ring corresponding substantially to the internal profile of the seal.