FR2658583A1

FR2658583A1 - Connection and sealing device for two pipes mounted end to end

Info

Publication number: FR2658583A1
Application number: FR9002120A
Authority: FR
Inventors: Desbrueres Pierre; Imbert Dominique
Original assignee: PARIS EAUX GESTION
Current assignee: PARIS EAUX GESTION
Priority date: 1990-02-21
Filing date: 1990-02-21
Publication date: 1991-08-23

Abstract

Connection and sealing device, especially intended for repairing defective joints between pipes in a liquid distribution network. According to the invention, the device includes a surrounding ring (15) made in two parts, these two parts being joined together in leaktight fashion, two end seals (17a, 17b), two compression rings (18a, 18b) made in two parts, in which the seals (17) are housed, and means (16) for axially clamping each ring against a neighbouring end of the surrounding ring. Application to the repair of water distribution networks (mains).

Description

DISPOSITIF DE RACCORDEMENT ET D'ETANCHEITE POUR DEUX TUYAUX MONTES BOUT A
BOUT
L'invention se rapporte à un dispositif de raccordement et d'étanchéité pour deux tuyaux montés bout à bout et concerne plus particulièrement un dispositif de réparation destiné à être adapté à la jonction de raccordement de tels tuyaux pour éliminer une fuite. Le domaine privilégié de l'invention est celui de la distribution de l'eau.CONNECTION AND SEALING DEVICE FOR TWO END-TO-END PIPES
END
The invention relates to a connection and sealing device for two pipes mounted end to end and more particularly relates to a repair device intended to be adapted to the connection junction of such pipes to eliminate a leak. The preferred field of the invention is that of the distribution of water.

Dans le domaine de la distribution de fluides, comme par exemple un réseau de distribution d'eau, une conduite est constituée de l'assemblage étanche, bout à bout, de tronçons de tuyaux rigides en fonte ou en acier. In the field of fluid distribution, such as for example a water distribution network, a pipe consists of the tight assembly, end to end, of sections of rigid pipes of cast iron or steel.

On distingue essentiellement deux types de tels tuyaux correspondant à deux techniques d'assemblage bout à bout. Les tuyaux dits "à bouts unis ont des extrémités de même diamètre réunies par une bague externe de raccordement au plomb. Les tuyaux dits "a emboîtement" comportent des extrémités de diamètres différents, permettant de les emboîter bout à bout, l'extrémité de petit diamètre s'engageant dans l'embout de plus grand diamètre du tuyau voisin. Après un certain temps de service, certaines jonctions perdent leur étanchéité. Des fuites plus ou moins importantes peuvent se déclarer. Il est donc nécessaire de surveiller l'état des jonctions des tuyaux sur tout le réseau et de réparer celles qui sont défectueuses. On connaît des dispositifs permettant d'entourer la jonction défectueuse pour colmater la fuite.Ces dispositifs sont coûteux et de mise en oeuvre difficile. En particulier, il est nécessaire, pour les mettre en place, d'arrêter la distribution d'eau pendant une période de temps relativement longue. A titre d'exemple, pour la mise en place d'un tel dispositif classique autour de la jonction de deux tuyaux à bouts unis par une bague au plomb, il est nécessaire d'enlever ladite bague au plomb et de nettoyer les extrémités des tuyaux avant de mettre en place le dispositif d'étanchéité. Ceci nécessite l'interruption de la distribution d'eau pendant au moins une demi-journée.There are essentially two types of such pipes corresponding to two end-to-end joining techniques. The so-called "plain end pipes have ends of the same diameter joined by an external lead connection ring. The so-called" push-in "pipes have ends of different diameters, allowing them to end-to-end, the end of small diameter engaging the larger diameter end of the neighboring pipe. After a certain period of service, some junctions lose their tightness. More or less significant leaks may occur. It is therefore necessary to monitor the state of the junctions. pipes throughout the network and repair those that are defective. There are known devices for surrounding the defective junction to seal the leak. These devices are expensive and difficult to implement. In particular, it is necessary for to set up, to stop the distribution of water for a relatively long period of time. For example, for the setting up of such a dispo classic sitive around the junction of two pipes with ends joined by a lead ring, it is necessary to remove said lead ring and clean the ends of the pipes before installing the sealing device. This requires the interruption of the water supply for at least half a day.

En cas de fuite entre deux tuyaux à emboîtement, le dispositif est de structure plus complexe et donc plus coûteuse, et sa mise en place nécessite aussi l'interruption de la distribution. In the event of a leak between two interlocking pipes, the device has a more complex and therefore more expensive structure, and its installation also requires the interruption of the distribution.

L'un des buts de l'invention est de proposer un nouveau type de dispositif de raccordement et d'étanchéité entre deux tuyaux rigides, qui soit de conception simple et peu coûteuse. One of the aims of the invention is to propose a new type of connection and sealing device between two rigid pipes, which is of simple and inexpensive design.

Un autre but de l'invention est que ce dispositif soit facile à mettre en place, sans intervention notable sur la jonction défectueuse elle-même et, la plupart du temps, sans qu'il soit nécessaire d'interrompre la distribution du liquide circulant dans le réseau. Another object of the invention is that this device is easy to install, without significant intervention on the defective junction itself and, most of the time, without it being necessary to interrupt the distribution of the liquid circulating in the network.

Un autre but de l'invention est que ce dispositif soit facilement adaptable aux deux types de tuyaux mentionnés ci-dessus, moyennant un seul élément spécifique interchangeable. Another object of the invention is that this device is easily adaptable to the two types of pipes mentioned above, by means of a single specific interchangeable element.

Pour atteindre ces objectifs, l'invention propose un dispositif de raccordement et d'étanchéité pour deux tuyaux montés bout à bout, caractérisé en ce qu'il comporte en combinaison - une bague d'enveloppement ayant une forme et des dimensions adaptées pour recouvrir les extrémités voisines de ces tuyaux, ladite bague d'enveloppement étant constituée d'au moins deux coquilles se raccordant de façon étanche par des bords d'assemblage s'étendant au moins approximativement parallèlement à l'axe des tuyaux raccordés; - deux joints d'extrémité, chacun de forme et dimensions adaptées pour venir s'appliquer contre la surface externe d'un tuyau et contre une extrémité circulaire de ladite bague d'enveloppement;; - deux anneaux de compression desdits joints, respectivement, de forme et dimensions choisies pour assurer une compression radiale dudit joint contre la surface externe d'un tuyau, chaque anneau étant constitué d'au moins deux éléments assemblés; et - des moyens pour solliciter axialement chaque anneau de compression en direction d'une extrémité voisine de la bague d'enveloppement, le joint d'extrémité correspondant étant intercalé entre ladite extrémité de la bague d'enveloppement et ledit anneau. To achieve these objectives, the invention provides a connection and sealing device for two pipes mounted end to end, characterized in that it comprises in combination - a wrapping ring having a shape and dimensions adapted to cover the neighboring ends of these pipes, said wrapping ring consisting of at least two shells sealingly connected by assembly edges extending at least approximately parallel to the axis of the connected pipes; - Two end seals, each of a shape and dimensions adapted to be applied against the external surface of a pipe and against a circular end of said wrapping ring; - Two compression rings of said seals, respectively, of shape and dimensions chosen to ensure radial compression of said seal against the external surface of a pipe, each ring consisting of at least two assembled elements; and - means for axially urging each compression ring in the direction of a neighboring end of the wrapping ring, the corresponding end seal being interposed between said end of the wrapping ring and said ring.

Les mêmes éléments du dispositif qui vient d'être décrit conviennent pour des tuyaux à bouts unis, ou pour des tuyaux à emboîtement, à l'exception de la bague d'enveloppement qui est spécifique à l'un ou l'autre type, en raison des différences de forme et de dimensions des extrémités de tuyaux. On peut cependant noter que la bague d'enveloppement convenant pour les tuyaux à emboîtement peut éventuellement convenir pour la réparation d'une jonction défectueuse d'un tuyau à bouts unis. The same elements of the device which has just been described are suitable for pipes with plain ends, or for interlocking pipes, with the exception of the wrapping ring which is specific to one or the other type, in due to differences in shape and size of pipe ends. It may however be noted that the wrapping ring suitable for interlocking pipes may possibly be suitable for repairing a defective connection of a pipe with plain ends.

L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre de deux modes de réalisation conformes à son principe, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés, dans lesquels
- la figure 1 est une vue en perspective éclatée des éléments constitutifs d'un dispositif de raccordement et d'étanchéité pour deux tuyaux "à bouts unis.The invention will be better understood and other advantages thereof will appear more clearly in the light of the following description of two embodiments in accordance with its principle, given solely by way of example and made with reference to the drawings annexed, in which
- Figure 1 is an exploded perspective view of the components of a connection and sealing device for two pipes "with plain ends.

- la figure 2 est une vue de détail de l'une des coquilles constituant la bague d'enveloppement de la figure 1;
- la figure 3 est une vue de détail dans le plan d'un joint longitudinal de la bague d'enveloppement de la figure 1, avec un anneau de compression et le joint d'extrémité correspondant en place; et
- la figure 4 est une vue en perspective d'une variante de la bague d'enveloppement, convenant plus particulièrement pour deux tuyaux à emboîtement.- Figure 2 is a detail view of one of the shells constituting the wrapping ring of Figure 1;
- Figure 3 is a detail view in the plane of a longitudinal seal of the wrapping ring of Figure 1, with a compression ring and the corresponding end seal in place; and
- Figure 4 is a perspective view of a variant of the wrapping ring, more particularly suitable for two interlocking pipes.

En se reportant plus particulièrement aux figures 1 à 3, on a représenté un dispositif de raccordement et d'étanchéité 11 pour deux tuyaux 13a, 13b, montés bout à bout. Pour ne pas surcharger les dessins, les deux tuyaux ne sont représentés que sur la figure 3. Il s'agit ici de deux tuyaux à bouts unis.. Le dispositif comporte une bague d'enveloppement 15 destinée à recouvrir les deux extrémités des tuyaux 13a, 13b, deux joints d'extrémité 17a, 17b, annulaires, à section carrée ou rectangulaire, deux anneaux de compression 18a, 18b desdits joints, respectivement, et des moyens 16 pour serrer axialement chaque anneau de compression en direction d'un chant d'extrémité circulaire 19a ou 19b, respectivement, de la bague d'enveloppement 15. Le joint d'extrémité 17 correspondant est intercalé entre ledit chant et ledit anneau de compression.La bague d'enveloppement 15 a une forme et des dimensions adaptées pour recouvrir les extrémités des tuyaux 13a et 13b. S'agissant ici de deux tuyaux à bouts unis, elle a la forme générale d'une simple virole cylindrique. Elle se compose de deux coquilles 20a, 20b semi-cylindriques, se raccordant de façon étanche par des bords d'assemblage 21a, 21b, qui seront décrits plus loin. Ces bords s'étendent ici parallèlement à l'axe des tuyaux 13a, 13b. Chaque anneau de compression 18a, 18b a un diamètre interne légèrement supérieur à celui des tuyaux 13a, 13b. Il est constitué de deux éléments globalement semi-circulaires 22a, 22b, assemblés. La forme, la constitution et les dimensions de chaque anneau sont donc choisies pour assurer une compression radiale d'un joint 17 correspondant contre la surface externe de l'un des tuyaux, au montage dudit anneau (fig. 3). Pour ce faire, chaque élément 22a, 22b a une section en forme de L, de sorte que l'anneau de compression complet comporte un embrèvement circulaire dans lequel vient se loger le joint d'extrémité 17 correspondant. Comme le montre la figure 3, ces joints ont une forme et des dimensions adaptées pour venir, d'une part, s'appliquer contre la surface externe d'un tuyau (sous l'effet de compression radiale donné par l'anneau 18) et, d'autre part, contre un chant d'extrémité 19 de la bague d'enveloppement. Les moyens de serrage axial permettant la compression axiale du joint 17 sont ici constitués par des boulons 16 régulièrement répartis tout autour de la bague d'enveloppement 15 et montés entre les anneaux de compression 18a, 18b. Referring more particularly to Figures 1 to 3, there is shown a connection and sealing device 11 for two pipes 13a, 13b, mounted end to end. In order not to overload the drawings, the two pipes are only shown in FIG. 3. These are two pipes with plain ends. The device comprises a wrapping ring 15 intended to cover the two ends of the pipes 13a , 13b, two end seals 17a, 17b, annular, of square or rectangular section, two compression rings 18a, 18b of said seals, respectively, and means 16 for axially clamping each compression ring in the direction of a song d circular end 19a or 19b, respectively, of the wrapping ring 15. The corresponding end seal 17 is interposed between said edge and said compression ring. The wrapping ring 15 has a shape and dimensions suitable for covering the ends of the pipes 13a and 13b. Being here two pipes with united ends, it has the general shape of a simple cylindrical shell. It consists of two semi-cylindrical shells 20a, 20b, which are tightly connected by assembly edges 21a, 21b, which will be described later. These edges here extend parallel to the axis of the pipes 13a, 13b. Each compression ring 18a, 18b has an internal diameter slightly greater than that of the pipes 13a, 13b. It consists of two globally semicircular elements 22a, 22b, assembled. The shape, construction and dimensions of each ring are therefore chosen to ensure radial compression of a joint 17 corresponding against the external surface of one of the pipes, when said ring is mounted (fig. 3). To do this, each element 22a, 22b has an L-shaped section, so that the complete compression ring has a circular recess in which is housed the corresponding end seal 17. As shown in Figure 3, these joints have a shape and dimensions adapted to come, on the one hand, apply against the external surface of a pipe (under the effect of radial compression given by the ring 18) and, on the other hand, against an end edge 19 of the wrapping ring. The axial clamping means allowing the axial compression of the seal 17 are here constituted by bolts 16 regularly distributed all around the wrapping ring 15 and mounted between the compression rings 18a, 18b.

Ceux-ci sont, à cet effet, conformés en brides annulaires percées de trous 24. Les boulons 16 sont engagés dans les trous de ces deux anneaux et les appliquent donc simultanément contre les chants 19a, 19b. Sur les dessins, un seul boulon 16 a été représenté, mais leur nombre est égal à celui des trous 24 de chaque anneau.These are, for this purpose, shaped into annular flanges pierced with holes 24. The bolts 16 are engaged in the holes of these two rings and therefore apply them simultaneously against the edges 19a, 19b. In the drawings, only one bolt 16 has been shown, but their number is equal to that of the holes 24 of each ring.

Chaque bord d'assemblage 21a, 21b comporte une pièce de montage 28 (fig. 2) comprenant une rainure longitudinale 29 conformée pour accueillir un joint d'étanchéité longitudinal 30 de forme adaptée. Celui-ci est interposé entre deux tels bords d'assemblage se faisant face. La pièce de montage 28 comporte aussi une bride longitudinale rectiligne 31 percée de trous 32 susceptibles de recevoir des boulons 33. Comme le montre la figure 1, ces boulons 33 sont montés entre les brides longitudinales adjacentes de deux coquilles 20a, 20b. Le joint 30 est comprimé dans le logement défini par les deux rainures longitudinales 29, lors du serrage des boulons 33. Les deux éléments semi-circulaires 22a, 22b de chaque anneau de compression sont articulés l'un à l'autre par une charnière 36. Each assembly edge 21a, 21b comprises a mounting part 28 (fig. 2) comprising a longitudinal groove 29 shaped to accommodate a longitudinal seal 30 of suitable shape. This is interposed between two such assembly edges facing each other. The mounting piece 28 also includes a straight longitudinal flange 31 pierced with holes 32 capable of receiving bolts 33. As shown in FIG. 1, these bolts 33 are mounted between the adjacent longitudinal flanges of two shells 20a, 20b. The seal 30 is compressed in the housing defined by the two longitudinal grooves 29, when the bolts 33 are tightened. The two semi-circular elements 22a, 22b of each compression ring are hinged to each other by a hinge 36 .

Celle-ci est montée entre deux extrémités voisines desdits éléments semi-circulaires. La charnière adaptée peut-être est ici simplement constituée (fig. 1) d'une double chape centrale 37 articulée à deux "oreilles n 38a, 38b, respectivement soudées sur les extrémités des deux éléments 22a, 22b. Les deux autres extrémités en regard de ces éléments sont munies de prolongements latéraux 40a, 40b, munis de trous 41 et donc susceptibles d'être assemblés par des boulons, non représentés. C'est le serrage de ces boulons qui assure la compression radiale du joint 17 sur la surface externe du tuyau, tandis que l'application du joint contre le chant 19 correspondant de la bague d'enveloppement est donnée, comme indiqué plus haut, par le serrage de l'ensemble des boulons 16.This is mounted between two adjacent ends of said semi-circular elements. The adapted hinge, perhaps, is here simply constituted (fig. 1) of a double central clevis 37 articulated with two "ears n 38a, 38b, respectively welded on the ends of the two elements 22a, 22b. The two other ends facing each other of these elements are provided with lateral extensions 40a, 40b, provided with holes 41 and therefore capable of being assembled by bolts, not shown. It is the tightening of these bolts which ensures the radial compression of the seal 17 on the external surface of the pipe, while the application of the seal against the corresponding edge 19 of the wrapping ring is given, as indicated above, by the tightening of the set of bolts 16.

La bague d'enveloppement 15 est munie de deux embouts obturables 42a, 42b, opposés, pour désinfection et remplissage de l'espace défini entre les deux tuyaux 13, la bague d'enveloppement 15 et les deux joints 17. Cette opération intervient après la mise en place du dispositif. On peut aussi envisager de laisser subsister une fuite minime, contrôlée, au niveau de l'un de ces embouts, pour éviter une stagnation d'eau dans cet espace. The wrapping ring 15 is provided with two opposite closable ends 42a, 42b, for disinfection and filling of the space defined between the two pipes 13, the wrapping ring 15 and the two seals 17. This operation occurs after the installation of the device. We can also consider letting a minimal, controlled leak remain, at one of these nozzles, to avoid stagnation of water in this space.

Il ressort avec évidence de la description qui précède que la mise en place du dispositif peut se faire sans démontage des tuyaux. Il suffit de dégager un espace suffisant autour de leurs extrémités. It is evident from the above description that the installation of the device can be done without dismantling the pipes. It is enough to leave sufficient space around their ends.

La figure 4 représente une variante de la bague d'enveloppement, pour le raccordement étanche de deux tuyaux à emboîtement (non représentés). Les autres éléments du dispositif, à savoir les joints d'extrémité 17 et les anneaux de compression 18 sont les mêmes que ceux qui sont décrits en référence aux figures 1 à 3. La bague d'enveloppement 15a est élargie en son milieu pour abriter soit l'embout d'extrémité élargi de l'un des tuyaux, soit dans le cas de raccordement à bouts unis la gabue externe avec joint au plomb laissée en l'état.. Plus précisément, chaque coquille 45a, 45b comporte une partie médiane élargie et est constituée d'une demi-virole cylindrique 46, centrale, de grand diamètre, raccordée à deux demi-viroles cylindriques 47, extrêmes, de plus petit diamètre, par des demi-viroles tronconiques 48. Les bords d'assemblage 51a, 51b des coquilles ont la même structure que les bords 21a, 21b du mode de réalisation de la figure 1, mais leur forme épouse le contour longitudinal de la bague d'enveloppement 15a. En outre, des contre-brides circulaires 52a, 52b sont solidaires de la bague d'enveloppement, de préférence soudées à celle-ci. Chaque contre-bride de ladite bague est constituée de deux parties, respectivement soudées à chaque coquille. Ainsi, chaque anneau de compression 18 est fixé par des boulons à une contre-bride 52 voisine, portée par les parties d'extrémité cylindriques de la bague d'enveloppement. FIG. 4 shows a variant of the wrapping ring, for the sealed connection of two interlocking pipes (not shown). The other elements of the device, namely the end seals 17 and the compression rings 18 are the same as those described with reference to FIGS. 1 to 3. The wrapping ring 15a is widened in the middle to house either the enlarged end fitting of one of the pipes, that is to say in the case of connection with united ends the external gabue with lead seal left in the state. More precisely, each shell 45a, 45b has an enlarged middle part and consists of a cylindrical half-ferrule 46, central, of large diameter, connected to two cylindrical half-ferrules 47, extreme, of smaller diameter, by frustoconical half-ferrules 48. The assembly edges 51a, 51b shells have the same structure as the edges 21a, 21b of the embodiment of FIG. 1, but their shape follows the longitudinal contour of the wrapping ring 15a. In addition, circular counter-flanges 52a, 52b are integral with the wrapping ring, preferably welded thereto. Each counter flange of said ring consists of two parts, respectively welded to each shell. Thus, each compression ring 18 is fixed by bolts to a neighboring counter-flange 52, carried by the cylindrical end portions of the wrapping ring.

Claims

1. Connection and sealing device for two pipes (13a, 13b) mounted end to end, characterized in that it comprises, in combination - a wrapping ring (15, 15a) having a suitable shape and dimensions to cover the adjacent ends of these pipes, said wrapping ring consisting of at least two shells (20a, 20b), sealingly connected by assembly edges extending at least approximately parallel to the axis connected pipes, - two end joints (17a, 17b), each of a shape and dimensions adapted to come to bear against the external surface of a pipe and against a circular end of said wrapping ring, - two rings compression (18a, 18b) of said joints, respectively, of shape and dimensions chosen to ensure radial compression of said joint against the external surface of a pipe, each ring consisting of at least two elements (22a, 22b) assembled strips, and - means (16) for axially biasing each compression ring in the direction of a neighboring end of the wrapping ring, the corresponding end seal being interposed between said end of the wrapping ring and said ring .

2. Device according to claim 1, characterized in that each end joint (17a, 17b) has a square or rectangular section.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that each element of a compression ring has an L-shaped section, so that said ring has a circular recess in which is housed the end seal ( 17) corresponding.

4. Device according to one of the preceding claims, characterized in that each above-mentioned assembly edge (21a, 21b) comprises a mounting part (28) comprising a longitudinal groove (29) shaped to receive a longitudinal seal (30).

5. Device according to claim 4, characterized in that said mounting part comprises a longitudinal flange (31) pierced with holes (32) capable of receiving bolts or similar fixing means, in that such bolts are mounted between adjacent longitudinal flanges of two corresponding shells and in that the longitudinal grooves of the assembled edges of these two shells are opposite one another, the compression of said longitudinal seal being ensured during the tightening of said bolts.

6. Device according to one of the preceding claims, for the sealed connection of two pipes with united ends, characterized in that said wrapping ring consists of two generally cylindrical shells.

7. Device according to claim 6, characterized in that the compression rings (18a, 18b) are shaped as circular flanges pierced with holes (24) and in that they are assembled to one another by bolts (16) or the like surrounding said wrapping ring.

8. Device according to one of claims 1 to 5 for the sealed connection of two interlocking pipes, characterized in that said wrapping ring (15a) consists of two shells having an enlarged middle part.

9. Device according to claim 8, characterized in that each shell comprises a central cylindrical half-ferrule of large diameter connected to two extreme cylindrical half-ferrules of smaller diameter by frustoconical half-ferrules.

10. Device according to one of claims 8 or 9, characterized in that the compression rings are shaped as circular flanges pierced with holes and in that they are respectively assembled by bolts to circular counter flanges (52a, 52b) integral with the wrapping ring (15a), for example welded thereto, each counter-flange of said wrapping ring consisting of two parts respectively fixed to each shell.

11. Device according to one of the preceding claims, characterized in that each compression ring consists of two semi-circular elements, two adjacent ends of which are hinged together by a hinge (36).

12. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the wrapping ring is provided with two closable end pieces (42a, 42b), for disinfection and filling.