CH631792A5 - Dispositif pour le raccordement d'une tuyauterie. - Google Patents
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Description
La présente invention concerne un dispositif pour le raccordement d'une tuyauterie.
Les tronçons de tuyauterie tels que les tuyaux métalliques à feuille métallique enroulée en spirale, mis sur le marché sous la marque Spiro, sont habituellement assemblés sur place au moyen de raccords tels que des raccords à manchons, des raccords en T, des raccords à sections décroissantes ou des raccords coudés, et on peut éprouver des difficultés à obtenir aisément une étanchéité satisfaisante aux points de jonction. Cela est également vrai pour les obturations terminales.
Un autre inconvénient des raccords connus utilisés pour l'assemblage de tronçons de tuyauterie métallique tels qu'on les utilise, par exemple, dans les canalisations de chauffage central ou de conditionnement d'air réside dans le fait qu'il est nécessaire de prévoir un contact métal-métal entre la tuyauterie et le raccord pour assurer une jonction solide. Cela peut donner naissance à un bruit indésirable dans la tuyauterie, provenant de la transmission d'une vibration le long de la canalisation par le contact métal-métal. Le but de la présente invention consiste à pallier ces inconvénients.
Le dispositif pour le raccordement d'une tuyauterie selon la présente invention est défini par la revendication 1.
Avantageusement, le fluide injecté est un liquide qui se transforme, en un laps de temps relativement court, en un solide pratiquement permanent.
Si le raccord est un raccord à manchon, il comprend deux organes d'étanchéité placés respectivement à chacune des deux parties terminales.
Il est préférable que les lèvres annulaires soient parties intégrantes de l'anneau flexible creux et comprennent une série d'éléments espacés axialement et ayant une hauteur radiale croissante, depuis la lèvre d'attaque jusqu'à la lèvre de traînée. La lèvre d'attaque et celle de traînée sont, respectivement, la première et la dernière qui pénètrent dans le tronçon de tuyauterie lors de l'insertion du raccord.
On décrira à présent, à titre d'exemple, des modes de réalisation de l'invention en se référant aux dessins schématiques annexés dans lesquels:
la fìg. 1 est une vue en plan montrant un dispositif conforme à l'invention, sous la forme d'un raccord à manchon, unissant deux tronçons de tuyauterie métallique qui sont représentés partiellement avec arrachement;
la fig. 2 est une coupe montrant en détail un organe d'étanchéité du dispositif;
la fig. 3 correspond à la fig. 2, mais montre l'organe d'étanchéité lorsqu'il est dilaté;
la fig. 4 constitue une vue latérale d'un autre dispositif conforme à l'invention;
la fig. 5 représente une vue latérale du raccord illustré à la fig. 4 lorsqu'il est introduit dans deux tronçons de tuyauterie métallique;
la fig. 6 est une coupe détaillée correspondant à la fig. 4, illustrant l'organe d'étanchéité de cette fig. 4;
la fig. 7 est une vue analogue correspondant à la fig. 5 ;
les fig. 8 et 9 sont des coupes détaillées correspondant à la fig. 7, mais montrant l'organe d'étanchéité au cours d'étapes de la dilatation, et la fig. 10 constitue une vue latérale d'un dispositif coudé.
Si on se réfère aux fig. 1 à 3 des dessins, on voit que le dispositif 10 est prévu pour assembler des tronçons 11 et 12 de tuyauterie métallique pouvant être du type à feuille métallique enroulée en spirale à joint accroché. Le dispositif comprend un manchon interne 13 de forme cylindrique et des gorges 14 formées autour de chacune des parties terminales du manchon.
On trouve dans chaque gorge 14 un organe d'étanchéité 15 qui comporte un anneau creux de caoutchouc ou de matière plastique flexible. L'organe d'étanchéité 15 est formé de lèvres 16 formant des nervures autour de sa face externe et est muni d'un orifice latéral 17 qui communique avec un conduit 18. Le conduit 18 est opportunément en métal et va de l'orifice 17, via la cannelure 19 et le collier central 20 du manchon 13, à un ajutage ou une soupape d'admission 21.
Lors de la mise en action du dispositif, une extrémité du manchon 13 est introduite — avec son anneau d'étanchéité à l'état non dilaté illustré à la fig. 2 — dans l'extrémité ouverte du tronçon de tuyauterie 12, jusqu'à ce que le collier 20 soit en prise avec l'embouchure de la tuyauterie. Le tronçon 11 de tuyauterie est ensuite placé sur l'autre extrémité du manchon, avec son anneau d'étanchéité dans le même état, jusqu'à ce que l'embouchure du tronçon 13 soit en contact avec le collier 20. Dans cette position, les lèvres 16 sont en prise avec les faces internes des tronçons de tuyauterie et servent d'agent d'étanchéité initial en raison de leur élasticité intrinsèque. Une matière plastique adéquate 22, par exemple un mélange fraîchement préparé d'une résine époxyde et d'un durcisseur, est ensuite injectée par des ajutages 21 afin de pénétrer sous forme liquide dans les anneaux creux et de faire dilater les lèvres 16 et les mettre en contact étanche étroit avec les faces internes des tronçons de tuyauterie 11 et 12, de sorte que l'effet d'étanchéisa-tion des lèvres 16 est augmenté du fait de leur mise en compression. Les anneaux d'étanchéité sont évidemment poussés aussi en un contact d'étanchéité plus intime avec les gorges 14, et on notera en outre que les côtés des anneaux d'étanchéité se dilatent, comme
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indiqué par la référence 23, dans les espaces annulaires laissés entre le manchon et la tuyauterie. Du fait de la longueur axiale du joint et de la prise ferme des côtés des organes d'étanchéité avec la tuyauterie, on-arrive — comme on peut le constater — à réaliser une liaison solide sans contact métal-métal entre la tuyauterie et le dispositif. La pression d'injection est alors maintenue ou les ajutages sont obturés, éventuellement de manière automatique si l'emploi de soupapes est prévu, jusqu'à ce que la matière 22 se solidifie pour former un joint plus ou moins permanent entre le manchon et les tronçons de tuyauterie.
Suivant une variante, la matière 22 peut être injectée dans les anneaux au moyen d'une aiguille du type des aiguilles hypodermiques et on peut prévoir des orifices pour l'échappement de l'air de l'intérieur des anneaux.
Si on se réfère à présent aux fig. 4 à 9, on voit que le dispositif 40 est prévu pour assembler des tronçons 11 et 12 de tuyauterie métallique. Le dispositif a la forme d'un manchon de section circulaire comprenant deux lèvres 43,44 arrondies vers l'intérieur aux extrémités, deux gorges annulaires 45,46 près des lèvres d'extrémité et deux gorges moins profondes 41,42 adjacentes aux gorges 45,46 du côté opposé aux extrémités adjacentes du dispositif 40.
Dans chaque gorge 45,46 est logé un organe d'étanchéité 47 qui comprend un anneau creux en caoutchouc ou en matière plastique flexible. L'anneau d'étanchéité comporte une série de trois lèvres 48 qui s'étendent radialement vers l'extérieur, comme le montre la fig. 4, et qui forment une série d'éléments ayant une hauteur radiale allant en croissant de la lèvre d'attaque 48A à la lèvre de traînée 48C. Les lèvres 48 ont une épaisseur constante et l'épaisseur de la lèvre 48C est approximativement égale au double de la profondeur de la gorge 41 ou 42 pour la raison exposée ci-après. Un tuyau 49 de petit calibre, en un métal relativement mou, comme le laiton, pénètre dans chacun des anneaux d'étanchéité et des dépressions locales 50 et 51 sont prévues dans le corps du raccord pour loger les trajets horizontaux des deux tuyaux.
Les organes d'étanchéité annulaires 47 sont formés à partir de tronçons d'une bande extrudée, puis ils sont enroulés autour des renfoncements 45,46 et collés en due place. Avant de réunir les extrémités de chaque bande, on fait passer un tronçon de tuyau 49 à extrémité étalée 52 à travers la paroi intérieure de l'organe 47 ; cela peut être aisément réalisé à une courte distance de l'une ou l'autre des extrémités de la bande. Une extrémité de bande est indiquée aux fig. 4 et 5 par la référence 53. La coupe transversale de l'anneau d'étanchéité mis en place dans le raccord est montrée à la fig. 6.
Le dispositif 40 est ensuite placé aux extrémités des tronçons de tuyauterie 11 et 12. Dans cette position, comme l'illustrent les fig. 5 et 7, les lèvres 48 sont repliées contre les faces internes de la tuyauterie et produisent une étanchéité très satisfaisante. On peut voir que les lèvres repliées 48A et 48B se trouvent dans les espaces existant entre les anneaux d'étanchéité et la tuyauterie et procurent ainsi une étanchéisation du fait de leur élasticité intrinsèque. Les lèvres 48C sont repliées de manière à se trouver dans les gorges 41,42 et, en étant en prise avec ces dernières et la tuyauterie, elles servent à placer exactement le raccord dans la tuyauterie de façon à éviter un contact
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métal-métal. On notera que, puisque les gorges 41,42 ont une profondeur seulement égale à la moitié de l'épaisseur des lèvres 48C, celles-ci font saillie au-dessus de la circonférence extérieure du dispositif 40 d'une distance radiale égale à la moitié de leur épaisseur et la paroi interne de la tuyauterie est dimensionnée en conséquence de manière à s'adapter sur l'anneau d'étanchéité. Pour augmenter le degré d'étanchéité, et aussi pour bloquer le dispositif dans sa position, un milieu durcissant — par exemple une composition gonflante de polyuréthanne — est injecté dans les organes d'étanchéité partiellement affaissés, lesquels sont ainsi dilatés et poussent les lèvres 48 en contact étroit avec la tuyauterie, comme on peut le voir aux fig. 8 et 9. Les extrémités extérieures des tuyaux sont alors rabaissées, par exemple au moyen de pinces, afin d'enfermer la composition jusqu'à ce qu'elle ait durci, après quoi les tuyaux peuvent être coupés ou même retirés. L'examen comparé des fig. 8 et 9 permet de constater que l'injection d'un milieu durcissant a pour effet supplémentaire de provoquer un mouvement axial du dispositif dans la tuyauterie au cours de la dilatation de l'organe d'étanchéité. Cela est dû à la disposition dissymétrique des lèvres 48 sur l'anneau d'étanchéité et au fait que le côté de l'anneau d'étanchéité éloigné des lèvres 48 est capable de se dilater dans une plus grande proportion, de sorte que non seulement les lèvres 48 sont comprimées, mais qu'elles sont de plus repoussées axialement dans la direction de la flèche X de la fig. 9, en entraînant la tuyauterie avec elles. L'organe d'étanchéité se dilate aussi au contact avec la tuyauterie au point 54, en formant ainsi un quatrième anneau axial de contact qui s'ajoute aux trois lèvres 48. Un autre effet du mouvement axial des lèvres 48C réside en ce qu'elles sont en contact à leurs extrémités avec les épaulements inclinés 41 A, 42A des gorges 41,42 et, comme la longueur des gorges 41,42 est alors insuffisante pour contenir les lèvres 48C, celles-ci sont comprimées étroitement contre les parois de la tuyauterie par les épaulements 41 A, 42A, ce qui augmente encore l'effet d'étanchéisation et bloque fermement le dispositif 40 dans la tuyauterie. On évite ainsi la nécessité de prévoir des agents de fixation supplémentaires, par exemple des vis autotaraudantes, qui impliqueraient un contact métal-métal et une possibilité de fuite. Comme le mouvement axial relatif est très important, il présente l'avantage supplémentaire de mettre l'installation de canalisations sous tension, en réduisant donc le desserrage possible des trajets de la canalisation.
Comme indiqué ci-dessus, l'élasticité' intrinsèque des lèvres 48 assure un fonctionnement tout à fait satisfaisant du dispositif 40 comme organe d'étanchéité, même si l'injection est omise ou exécutée de manière non appropriée.
La fig. 10 montre de quelle manière un raccordement possédant les caractéristiques et les avantages de la présente invention peut être conformé en un coude 70 de 90°. Dans cette figure, les parties correspondant à celles des fig. 4 à 9 sont signalées par les mêmes repères de référence.
L'invention a été décrite dans une application en tant que raccordement à manchon interne, mais elle peut aussi être adaptée à une utilisation pour un raccordement à manchon externe ou incorporé, par exemple pour des raccords à sections décroissantes, des raccords en T, des raccords à pattes d'attache (selles) ou des obturations terminales.
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Claims (9)
1. Dispositif pour raccorder une tuyauterie, caractérisé en ce qu'il comporte à son extrémité une gorge (14,45,46) dans laquelle est placé un organe d'étanchéité (15,47) qui comprend un anneau flexible creux destiné à recevoir un fluide pour le dilater, et des lèvres annulaires (16,48) en extension radiale, chaque lèvre étant bordée d'une gorge dans laquelle elle peut se replier.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les lèvres annulaires sont espacées axialement (48A, 48B, 48C) et ont une hauteur croissante depuis la lèvre d'attaque (48A) à l'extrémité jusqu'à la lèvre de tramée (48C) vers le centre.
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REVENDICATIONS
3. Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les lèvres annulaires (16,48) ont une élasticité intrinsèque et une taille suffisante pour assurer l'étanchéité de la tuyauterie avant la dilatation de l'anneau.
4. Dispositif selon les revendications 2 et 3, caractérisé en ce que la lèvre de traînée (48C) est adjacente au bord central de l'anneau d'étanchéité ( 15,47) et que la gorge (41,42 dans laquelle elle peut se replier à une profondeur qui est la moitié de l'épaisseur de la lèvre de traînée.
5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les lèvres (48) sont disposées dissymétriquement par rapport à l'anneau d'étanchéité (47).
6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que la gorge (42) de la lèvre de traînée présente un épaulement oblique (42A) sur le bord de la gorge opposé à la lèvre de traînée.
7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'organe d'étanchéité (15, 47) est formé par une bande réunie à ses extrémités et en ce qu'un conduit d'injection
( 18,49 ) est placé à travers une paroi de cette bande en une position voisine de l'une de ses extrémités.
8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il présente deux parties terminales cylindriques comportant chacune une gorge (14,45,46) dans laquelle un organe d'étanchéité (15,47) est placé.
9. Procédé de mise en action du dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif est mis en place dans une extrémité ouverte de tuyau (11,12,40) et qu'on injecte dans l'anneau flexible creux (15,47) un fluide pour le dilater de manière à pousser les lèvres ( 16,48) en contact intime avec la face interne de la tuyauterie et à assurer l'étanchéité.
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| PL | Patent ceased |