FR2499644A1 - Coupling for pipe sections - has two profiled half shells clamped over grooved ends of pipes - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention a pour objet un système d'assemblage bout à bout de deux éléments profiles rigides, et plus spécialement d'éléments tubulaires. The present invention relates to an end-to-end assembly system of two rigid profile elements, and more particularly of tubular elements.
I1 est fréquent d'avoir à assembler bout à bout des éléments tubulaires, lorsque doit être réalisée une structure de longueur supérieure à la longueur des éléments
Tel est notamment le cas pour les barrières ou garde-corps équipant les ouvrages d'art routiers tels que les ponts.It is frequent to have to assemble tubular elements end to end, when a structure of length greater than the length of the elements must be produced.
This is particularly the case for barriers or guardrails equipping road structures such as bridges.
Un garde-corps comprend des supports ou poteaux verticaux supportant des profilés parallèles au sol qui sont le plus souvent tubulaires. A railing comprises vertical supports or posts supporting profiles parallel to the ground which are most often tubular.
Compte tenu de la configaration des ouvrages óquipéa et de l'implantation des supports, qui est fonction notamment des joints de dilatation de l'ouvrage, le raccord entre deux profiles adjacents ne se situe pas nécessairement au niveau des supports. In view of the configuration of the óquipéa structures and the location of the supports, which depends in particular on the expansion joints of the structure, the connection between two adjacent profiles is not necessarily located at the supports.
I1 convient donc de réaliser un assemblage entre deux éléments adjacents, sans partie proóminente, tout en permettant les dilatations dues au garde-corps proprement dit et également à ltouvrage qu'équipe celui-ci. It is therefore advisable to produce an assembly between two adjacent elements, without any prominent part, while allowing the expansions due to the railing proper and also to the structure which it equips.
La technique traditionnelle d'assemblage est dite du type "manchonnage intérieur". The traditional assembly technique is said to be of the "interior sleeving" type.
Chaque ólment comporte, faisant saillie de l'une de ses extrémités, un insert tubulaire de section correspondant à sa section interne, fixé par soudage avant galvanisation. Each element comprises, projecting from one of its ends, a tubular insert of section corresponding to its internal section, fixed by welding before galvanizing.
Après mise en place d'un élément, l'extrémité libre de l'élément suivant est engagée sur l'insert du premier élément et, éventuellement, fixée sur celui-ci par au moins une vis radiale, avec ménagement d'un léger Jeu entre les deux éléments pour permettre les dilatations.After placing an element, the free end of the following element is engaged on the insert of the first element and, optionally, fixed on the latter by at least one radial screw, with a slight clearance between the two elements to allow for expansion.
L'inconvénient de cette solution est l'absence de chaînage entre les éléments, ce qui conduit à une très mauvaise résistance de la barrière en cas de choc, se traduisant par le débottement des deux ólóments considérés, après cisaillement de la vis de liaison entre l'insert et l'un des éléments, quand il y en a une. The drawback of this solution is the absence of chaining between the elements, which leads to very poor resistance of the barrier in the event of an impact, resulting in the displacement of the two elements considered, after shearing of the connecting screw between the insert and one of the elements, when there is one.
I1 est, en outre, impossible, dans le cas d'un manchonnage par emboîtement, de démonter un élément, par exemple à la suite d'une détérioration, en vue de son remplacement par un autre élément, sans démontage des éléments voisins, si l'on veut respecter un nouveau montage conforme à celui initial, sauf à sectionner et à supprimer le manchon existant. I1 is, moreover, impossible, in the case of a sleeve fitting, to disassemble an element, for example following a deterioration, with a view to its replacement by another element, without disassembly of the neighboring elements, if we want to respect a new assembly conforming to the initial one, except to cut and remove the existing sleeve.
Cette technique ne permet pas, enfin, de réaliser une barrière continue au niveau d'un joint de dilatation important tel que celui existant entre le tablier d'un pont et le remblais sur lequel est raccordé celui-ci. This technique does not allow, finally, to achieve a continuous barrier at a large expansion joint such as that existing between the bridge deck and the embankment to which it is connected.
La présente invention vise à remédier à ces inconvénients
A cet effet, dans le système d'assemblage qu'elle concerne, chaque élément à assembler presente, â chacune de ses extrémités et depuis son centre vers celle-ci, une zone de moindre section prolongée par une zone de section plus importante, mais inférieure à la section de la partie centrale du profilé, nn manchon étant prévu, réalisé en deux demi-coquilles de profil complémentaire de celui des deux extrémités d'éléments à assembler, comprenant, à ses deux extrémités, deux surfaces d'appui sur les zones de moindre section des extrémités des deux profilés, reliées par une partie centrale dont. le diamètre interne correspond au diamètre des extrémités élargies des deux éléments, au moins un organe de serrage étant prévu qui entoure le manchon.The present invention aims to remedy these drawbacks
To this end, in the assembly system which it concerns, each element to be assembled has, at each of its ends and from its center towards it, a zone of lesser section extended by a zone of larger section, but lower than the section of the central part of the profile, nn sleeve being provided, produced in two half-shells of profile complementary to that of the two ends of elements to be assembled, comprising, at its two ends, two bearing surfaces on the areas of lesser cross section of the ends of the two profiles, connected by a central part of which. the internal diameter corresponds to the diameter of the widened ends of the two elements, at least one clamping member being provided which surrounds the sleeve.
Avantageusement, les extrémités des deux éléments à assembler ne sont pas jointives, les surfaces d'appui du manchon sur les zones de moindre section de chaque élément sont de longueur inférieure à celle des dites zones, et la distance entre le milieu des surfaces d'appui du manchon est égale à la distance entre le milieu des zones de moindre section des extrémités des deux éléments à assembler. Advantageously, the ends of the two elements to be assembled are not contiguous, the bearing surfaces of the sleeve on the zones of smaller section of each element are of length less than that of said zones, and the distance between the middle of the surfaces of support of the sleeve is equal to the distance between the middle of the zones of smallest section of the ends of the two elements to be assembled.
Ce manchonnage tubulaire assure un chaînage continu de haute résistance par attelage mecanique des éléments, tout en permettant leur dilatation, compte tenu des différents jeux prévus. Il faut noter que la coopération du manchon extérieur avec les zones de moindre section des éléments à assembler, dont les zones de raccordement avec les zones de plus grande section forment des butées, évite la désolidarisation de deux élSments adjacents lors d'un choc, que celui-ci se traduise par une traction ou par une compression au niveau de l'assemblage. Cette propriété confère à la barrière une grande solidité, qui est favorable à la sécurité des vXhicules du fait qu'elle permet, dans une certaine limite, la retenue de ceux-ci en cas de choc sur la barrière. This tubular sleeving ensures continuous high-strength chaining by mechanical coupling of the elements, while allowing their expansion, taking into account the different games provided. It should be noted that the cooperation of the outer sleeve with the zones of smallest cross-section of the elements to be assembled, the zones of connection of which with the zones of largest cross-section form abutments, avoids the separation of two adjacent elements during an impact, that this results in traction or compression at the assembly. This property gives the barrier great strength, which is favorable to the safety of vehicles due to the fact that it allows, within a certain limit, their retention in the event of an impact on the barrier.
Ce montage présente l'avantage de ne pas nécessiter de perçages ou d'usinage par enlèvement de métal, affaiblissant les parois des éléments. En outre, un élément peut autre monté ou démonté en respectant les conditions optimales de fixation sans déplacement latéral des autres éléments. This arrangement has the advantage of not requiring drilling or machining by removing metal, weakening the walls of the elements. In addition, an element can other assembled or disassembled respecting the optimal conditions of fixing without lateral displacement of the other elements.
Selon une forme préférée d'ex6cation dctn de l'invention, l'écartement entre les extrémités de deux déments à assembler est égal à la différence entre les longueurs respectives d'une zone de moindre section d'une extrémit d'us élément et de la surface d'appui sur celle-ci du manchon d'assemblage. According to a preferred form of excision dctn of the invention, the spacing between the ends of two dements to be assembled is equal to the difference between the respective lengths of an area of smaller section of an extremity of element and the bearing surface thereon of the assembly sleeve.
Ces valeurs sont fonction de la dilatation envisage, et peuvent convenir pour des joints de dilatation importants, par exemple de l'ordre de 300 millimètres ou plus, valeur que l'on peut trouver entre le tablier d'un pont et le remblais auquel celui-ci est raccorde. These values are a function of the envisaged expansion, and may be suitable for large expansion joints, for example of the order of 300 millimeters or more, value which can be found between the bridge deck and the embankment at which the one -this is connected.
Les moyens de serrage de chaque manchon sont constitués soit par au moins un collier, soit par au moins un ressort hélicoSdal ou un ressort spirale d'axe correspondant à celui du manchon. The clamping means of each sleeve are constituted either by at least one collar, or by at least one helical spring or a spiral spring with an axis corresponding to that of the sleeve.
Selon une première forme d'exécution de l'invention, chaque demi-coquille du manchon de serrage comprend, à ses deux extrémités, deux rétreints formant les surfaces d'appui sur les zones de moindre section des éléments à assembler, et la profondeur de ltévidement de chaque extrémité d'un élément est égaleà ltépaisseur cumulée du manchon extérieur et des moyens de serrage de celui-ci, la partie élargie de chaque extrémité d'un élément ayant un diamètre égal à celui de cet élément, diminué de l'épaisseur du manchon. According to a first embodiment of the invention, each half-shell of the clamping sleeve comprises, at its two ends, two constrictions forming the bearing surfaces on the areas of smallest cross section of the elements to be assembled, and the depth of the recess of each end of an element is equal to the cumulative thickness of the outer sleeve and of the clamping means thereof, the enlarged part of each end of an element having a diameter equal to that of this element, reduced by the thickness of the sleeve.
Dans ce cas, les moyens de serrage sont logés dans les rétreints ménagés aux extrémités du manchon. In this case, the clamping means are housed in the constrictions formed at the ends of the sleeve.
Selon une autre forme d'exécution de chaque demi-coquille du manchon comprend, à chacune de ses extrémités, une partie dont la section interne correspond à la section de la zone de moindre section de chaque élément à assembler et dont la section externe correspond à celle des éléments dans leur zone principale, le manchon présentant, dans sa partie centrale et sur sa face externe, un évidement périphórique de profondeur correspondant à ltépaisseur des moyens de serrage. According to another embodiment of each half-shell of the sleeve comprises, at each of its ends, a part whose internal section corresponds to the section of the zone of least section of each element to be assembled and whose external section corresponds to that of the elements in their main zone, the sleeve having, in its central part and on its external face, a peripheral recess of depth corresponding to the thickness of the clamping means.
Dans ce cas, les moyens de serrage sont disposés dans la partie centrale du manchon et sont constitués par un seul collier ou un seul ressort. In this case, the clamping means are arranged in the central part of the sleeve and consist of a single collar or a single spring.
Ce second agencement est plus spécialement intéressant lorsque la dilatation envisagée au niveau de l'assemblage est faible. This second arrangement is more particularly advantageous when the expansion envisaged at the level of the assembly is low.
L'intérêt de cette caractéristique est de permettre une continuité de section au niveau de l'assemblage, ce qui améliore l'esthétique de l'ensemble et la sécurité du fait de l'absence de parties en saillie. The interest of this characteristic is to allow a continuity of section at the level of the assembly, which improves the esthetics of the unit and the safety because of the absence of projecting parts.
Selon une première possibilité, la zone de moindre section de chaque extrémité d'un élément est constituée par un rétreint, la partie élargie étant obtenue par limitation du rétreint à ce niveau. According to a first possibility, the zone of smallest section of each end of an element is constituted by a constriction, the enlarged part being obtained by limiting the constriction at this level.
Selon une seconde possibilité, la zone de moindre section de chaque extrémité d'un élément est constituée par un rétreint, la partie élargie étant obtenue par fixation d'une bague de diamètre approprié sur ltextrémité rétreinte de l'élément. According to a second possibility, the zone of smallest section of each end of an element is formed by a constriction, the enlarged part being obtained by fixing a ring of appropriate diameter on the constricted end of the element.
Selon une troisième possibilité, la zone de moindre section et la partie élargie de chaque élément sont ménagées sur une pièce qui est fixée à chaque extrémité de l'élément qui, pour sa part, est de section constante. According to a third possibility, the zone of smaller section and the enlarged part of each element are formed on a part which is fixed to each end of the element which, for its part, is of constant section.
De toute façon, l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemples non limitatifs, deux formes d'exécution de de cet assemblage
Figure 1 est une vue en plan éclatée des éléments constitutifs d'un premier assemblage
Figure 2 est une vue en coupe longitudinale, après montage, de l'assemblage de figure 1
Figure 3 est une vue en coupe longitudinale d'une deuxième forme d'exécution de cet assemblage après montage
Figure 4 est une vue en coupe longitudinale d'une troisième forme d'exécution de cet assemblage, après montage.In any case, the invention will be clearly understood with the aid of the description which follows with reference to the appended schematic drawing representing, by way of nonlimiting examples, two embodiments of this assembly
Figure 1 is an exploded plan view of the components of a first assembly
Figure 2 is a longitudinal sectional view, after assembly, of the assembly of Figure 1
Figure 3 is a longitudinal sectional view of a second embodiment of this assembly after assembly
Figure 4 is a longitudinal sectional view of a third embodiment of this assembly, after assembly.
Le système d'assemblage représenté au dessin concerne deux éléments tubulaires 2 identiques, de section circulaire. Chaque élément présente, à chacune de ses extrémités, une zone 2 de moindre section, prolongée par une partie 4 de section plus importante, inférieure toutefois à la section du tube sur le reste de la longueur de celui-ci. The assembly system shown in the drawing relates to two identical tubular elements 2, of circular section. Each element has, at each of its ends, a zone 2 of smaller section, extended by a portion 4 of larger section, however less than the section of the tube over the rest of the length thereof.
Dans la forme d'exécution représentée à la figure 1, la partie 4 est obtenue par limitation de la déformation permettant d'obtenir le rétreint 2
Ces deux éléments sont assemblés à une distance L l'un de l'autre par a l'intermédiaire d'un manchon constitué par deux demi-coquilles 5 qui, après assemblage, ont un profil interne complémentaire de celui des deux éléments 2 à assembler. Chaque demi-coquille 5 présente, à proximité de ses extrémités, deux rétreints 6, dont chacun est de longueur inférieure à la longueur des rétreints 2 des tubes 2. Ces deux rétreints 6 sont reliés par une partie centrale de de longueur telle qu'au moment de l'assemblage, chaque rétreint 6 du manchon soit centré sur un rétreint 2 d'un élément 2.In the embodiment shown in Figure 1, part 4 is obtained by limiting the deformation to obtain the constriction 2
These two elements are assembled at a distance L from each other by means of a sleeve constituted by two half-shells 5 which, after assembly, have an internal profile complementary to that of the two elements 2 to be assembled. . Each half-shell 5 has, near its ends, two constrictions 6, each of which is of length less than the length of the constrictions 2 of the tubes 2. These two constrictions 6 are connected by a central portion of length such that at at the time of assembly, each constriction 6 of the sleeve is centered on a constriction 2 of an element 2.
il est à noter que la différence de longueur 2 1 entre les longueurs d'un rétreint 3 et d'un rétreint 6 est égale à la distance L entre les deux éléments 2. it should be noted that the difference in length 2 1 between the lengths of a constriction 3 and of a constriction 6 is equal to the distance L between the two elements 2.
il faut noter que les jeux 1 et L permettent d'absorber les dilatations. it should be noted that clearances 1 and L allow the expansion to be absorbed.
Dans la forme d'exécution représentée aux figures 1 et 2, les deux demi-coquilles 5 sont assemblées au niveau des rétreints 6 par des colliers 8. In the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, the two half-shells 5 are assembled at the necks 6 by collars 8.
La profondeur de chaque rétreint 2 d'un des éléments tubulaires 2 est égale à la somme des épaisseurs des demicoquilles 5, et des colliers 8. De la sorte, et comme montré au dessin1 l'assemblage possède, tant au niveau de la partie centrale 7 des demi-coquilles 5 qu'au niveau des colliers 8, une section correspondant à celle des éléments 2. The depth of each constriction 2 of one of the tubular elements 2 is equal to the sum of the thicknesses of the half-shells 5, and of the collars 8. In this way, and as shown in the drawing, the assembly has, both at the level of the central part 7 of the half-shells 5 that at the level of the collars 8, a section corresponding to that of the elements 2.
il ressort du dessin qu'outre la simplicité de montage indiquée précédemment, cet assemblage, tout en permettant la dilatation des éléments, assure une retenue des éléments l'un relativement à l'autre, tant à la traction qu'à la compression. it appears from the drawing that in addition to the simplicity of assembly indicated above, this assembly, while allowing the elements to expand, ensures that the elements are retained relative to one another, both in tension and in compression.
La figure 3 représente une variante de réalisation de cet assemblage, dans laquelle la totalité de l'extrémité de chaque élément est rétreinte, l'élargissement étant obtenu par fixation d'une bague 9 par soudage. FIG. 3 represents an alternative embodiment of this assembly, in which the entire end of each element is constricted, the enlargement being obtained by fixing a ring 9 by welding.
Dans cette forme d'exécution, le maintien en position des deux demi-coquilles constitutives du manchon n'est pas assuré par un collier 8, mais par un ressort hélicoidal 10 prenant appui sur chacun des rétreints 6 des demi-coquilles 2
Dans la forme d'exécution représentée à la figure 4, les deux éléments 2 ne comportent pas de rétreints à leurs extrémités. A chacun de ceux-ci sont associés deux embouts 12 qui, fixés par soudage, et obtenus par exemple par décolletage, comportent chacun une zone 13 de section inférieure à celle des éléments 2, prolongée par une partie 14 de section plus importante, mais inférieure à la section des éléments 2.In this embodiment, the holding in position of the two half-shells constituting the sleeve is not ensured by a collar 8, but by a helical spring 10 bearing on each of the constrictions 6 of the half-shells 2
In the embodiment shown in Figure 4, the two elements 2 do not have necks at their ends. To each of these are associated two end pieces 12 which, fixed by welding, and obtained for example by turning, each have a zone 13 of section smaller than that of the elements 2, extended by a part 14 of larger but lower section in the elements section 2.
Le manchon 15 est réalisé à partir de deux demi-coquilles, dont l'épaisseur des extrémité correspond à la profondeur du décrochement forme par une zone 13 par rapport à l'élément 2 auquel elle est associée. La partie centrale du manchon comprend, pour sa part, un évidement périphérique 16, de profondeur correspondant à ltépaisseur du ressort li au logement duquel il sort. Cet agencement, à moyen de serrage unique, permet une réduction de l'encombrement. The sleeve 15 is made from two half-shells, the thickness of the ends of which corresponds to the depth of the recess formed by a zone 13 relative to the element 2 with which it is associated. The central part of the sleeve comprises, for its part, a peripheral recess 16, of depth corresponding to the thickness of the spring linked to the housing from which it exits. This arrangement, with a single clamping means, allows a reduction in size.
Comme il ressort de ce qui précède, l'invention apporte une grande amélioration à la technique existante en fournissant un système d'assemblage en bout, d'éléments profilés, tubulaires ou non, assurant un chaînage continu des éléments par attelage mécanique de ceux-ci, permettant leur dilatation, mais limitant leur jeu tant à la traction qu'à la compression, et permettant le montage ou le démontage d'un élément isolé sans intervention sur les éléments voisins. As is apparent from the above, the invention brings a great improvement to the existing technique by providing an end assembly system, of profiled elements, tubular or not, ensuring continuous chaining of the elements by mechanical coupling of these ci, allowing their expansion, but limiting their play as well in traction as in compression, and allowing the assembly or the disassembly of an isolated element without intervention on the neighboring elements.
Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas aux seules formes d'exécution de ce système d'assemblage, ni à sa seule application à la réalisation de barrières, décrites ci-dessus à titre d'exemples; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation et d'application. C'est ainsi notamment que le manchon représenté à la figure 4 pourrait être appliqué à l'assemblage des tubes des figures 1 à 3, ou que le manchon représenté aux figures 1 à 3 pourrait être appliqué à l'assemblage des tubes de figure 4, sans que lton sorte pour autant du cadre de l'invention. It goes without saying that the invention is not limited to the sole embodiments of this assembly system, nor to its sole application to the production of barriers, described above by way of examples; on the contrary, it embraces all of the variant embodiments and applications. Thus in particular that the sleeve shown in Figure 4 could be applied to the assembly of the tubes of Figures 1 to 3, or that the sleeve shown in Figures 1 to 3 could be applied to the assembly of the tubes of Figure 4 , without departing from the scope of the invention.
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